LED系统均匀照明的设计方法

简介：
本研究探讨了LED系统的均匀照明设计方法，旨在通过优化布局和控制系统来提高光效，减少能耗，为各类应用场景提供更佳的照明解决方案。 针对医用无影灯的应用需求，提出了一种使用非球面透镜实现目标平面均匀照明的方法。依据能量守恒定律确定了光源出射角与目标表面之间的关系，并运用Zemax的宏语言编写优化操作数使透镜设计符合上述条件，在非序列模式下对结果进行模拟和优化。同时，研究了透镜前表面三种不同情况下的表现，并提出并分析了一个LED球面阵列的设计方案及其角度及距离偏移对光照均匀度的影响。实验结果显示，在1米的距离上实现了直径为25厘米的平面内的均匀照明，照度均匀性（平均照度/最大照度）超过96%；此外，球面阵列设计满足了无影灯所需的光分布需求，并且能够实现深度达到一米的光照效果。