以模擬單顆LED的均勻配光為例，介紹了LightTools軟件在照明系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用，以便更進(jìn)一步地掌握和使用LightTools軟件。文中借助LightTools軟件，在單顆LED上建立反光杯模型，在反光杯出光口建立透鏡陣列，并在目標(biāo)照射面上建立目標(biāo)區(qū)域的強(qiáng)度網(wǎng)格，通過LightTools軟件的優(yōu)化模塊進(jìn)行優(yōu)化后，可在目標(biāo)區(qū)域得到均勻的光強(qiáng)分布。利用LightTools軟件進(jìn)行輔助設(shè)計和優(yōu)化模擬，具有很高的可信度，也可以大大縮短照明設(shè)計的周期。

引言

與傳統(tǒng)光源相比，LED光源具有壽命長、能耗低、響應(yīng)時間短等優(yōu)點，它是21世紀(jì)具有競爭力的新型固體光源，正逐漸取代傳統(tǒng)光源[1]。目前，商用單顆6W的LED芯片的光通量已達(dá)到300lm，這足以滿足很多場合的照明要求。但是，LED芯片的出光為朗伯分布，如果不經(jīng)過適當(dāng)?shù)呐涔馓幚矶�直接�?yīng)用于照明將無法達(dá)到所需要的要求，而且會造成光污染和能量浪費，因此，對LED照明系統(tǒng)進(jìn)行配光設(shè)計是十分必要的。

目前，針對LED器件在目標(biāo)區(qū)域的強(qiáng)度均勻性優(yōu)化大都是采用自由曲面的反光杯或非球面構(gòu)成的透鏡的形式在計算機(jī)上進(jìn)行建模分析，所采用的光源也多是由數(shù)學(xué)建模進(jìn)行模擬分析，由于LED的實際發(fā)光情況很復(fù)雜，單靠數(shù)學(xué)建模很難完美地模擬實際發(fā)光效果，所以這樣計算得到的最終分析結(jié)果可能會和實際結(jié)果大相徑庭。而且，由于受到機(jī)械加工的制約，很多計算出的復(fù)雜模型也難于轉(zhuǎn)為現(xiàn)實。在這種情況下，提出一種利用透鏡陣列的方式實現(xiàn)目標(biāo)照明區(qū)域滿足均勻光強(qiáng)的設(shè)計方法。

國際上最常用的照明光學(xué)設(shè)計軟件有Lighttools、TracePro、CodeV、Lucidshape、Zemax等，其中又以Lighttools和TracePro的照明模擬結(jié)果可信度最高。利用Lighttools軟件對單顆LED器件進(jìn)行目標(biāo)區(qū)域的強(qiáng)度均勻性優(yōu)化，使目標(biāo)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了預(yù)期的照明效果。

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