LED光學(xué)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)與LED特殊性的介紹

　　LED作為新一代光源，正逐漸取代傳統(tǒng)節(jié)能燈的市場(chǎng)。

　　但LED光源的發(fā)光形式，又與傳統(tǒng)光源有著很大區(qū)別，目前市場(chǎng)上流通的LED產(chǎn)品，除了少數(shù)，如路燈，大部分都沿用了傳統(tǒng)光源的配光設(shè)計(jì)，比較粗獷和籠統(tǒng)。

　　那么，LED的光學(xué)系統(tǒng)，又該如何進(jìn)行設(shè)計(jì)？

　　筆者特采訪了“2014年度國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)獲”獲得者、清華大學(xué)深圳研究生院錢(qián)可元教授。錢(qián)可元教授因在“調(diào)控光線行為的三維自由光學(xué)曲面構(gòu)建及其在半導(dǎo)體照明中的應(yīng)用”的研究貢獻(xiàn)，于2015年1月9日榮獲該獎(jiǎng)項(xiàng)。

　　簡(jiǎn)單粗暴的LED光學(xué)設(shè)計(jì)

　　影響LED光學(xué)設(shè)計(jì)最重要的因素包括光，電，機(jī)械三部分。光里面，除了光源本身，光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)尤為重要。因?yàn)長(zhǎng)ED是一個(gè)點(diǎn)光源，想要滿足各種各樣的照明需求，必須要搭配上相應(yīng)的光學(xué)系統(tǒng)。

　　“從LED燈珠的封裝而言，一次配光比較簡(jiǎn)單。封裝企業(yè)一般都是立足于成本與量產(chǎn)的角度，較多地考慮材料與結(jié)構(gòu)能夠充分把光提取出來(lái)，提高效率。

　　另外一個(gè)是把光色做到合乎我們的要求，包括色溫的控制，色溫空間均勻性的控制。真正的配光，還得靠二次光學(xué)來(lái)設(shè)計(jì)?！?/p>

　　然而，企業(yè)在設(shè)計(jì)光學(xué)系統(tǒng)的過(guò)程當(dāng)中，往往采用拿來(lái)主義，稍加修改，或者直接采用供應(yīng)商的方案。

　　行業(yè)面臨最大的問(wèn)題是缺乏專業(yè)的人才，而LED光學(xué)設(shè)計(jì)要求更高，企業(yè)普遍缺乏理論指導(dǎo)，能夠進(jìn)行理性、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)LED配光系統(tǒng)的企業(yè)鳳毛麟角。

　　LED精準(zhǔn)配光設(shè)計(jì)難點(diǎn)

　　企業(yè)設(shè)計(jì)能力與技術(shù)積累。

　　在行業(yè)剛剛起步之際，企業(yè)忙于搶占市場(chǎng)，推廣產(chǎn)品，光品質(zhì)方面所考慮的東西比較少。比如一個(gè)路燈，能達(dá)到基本照度要求，不會(huì)有太大問(wèn)題，能達(dá)到一定的照度均勻性就更好，也不會(huì)有太多人去較真。至于一般的球泡、燈管，則基本沒(méi)有什么光學(xué)設(shè)計(jì)可言。

　　精準(zhǔn)光學(xué)設(shè)計(jì)本身也是LED照明產(chǎn)品優(yōu)化提高的需要，同樣一個(gè)路燈，要設(shè)計(jì)得好，需要根據(jù)不同的路段、燈本身的配置情況，進(jìn)行相應(yīng)的光學(xué)設(shè)計(jì)，這就要求燈具廠能夠根據(jù)工程的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行專業(yè)的光學(xué)設(shè)計(jì)。

　　路的寬度，燈桿的高度，路燈的間距，路燈挑高的角度，都要求路燈的透鏡、光學(xué)系統(tǒng)有應(yīng)對(duì)的措施。

　　“這也就不難明白為何做路燈的都是一些大企業(yè)了。企業(yè)需要配置不同的模具，根據(jù)不同的需求搭配相應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)，這樣才能把每條路都做得很漂亮。規(guī)模較小的企業(yè)，難以承擔(dān)這樣的成本。” 錢(qián)可元教授指出。