LED照明系统二次配光设计方法研究

【摘要】随着人们对照明质量以及节能要求的不断提高,半导体照明光源作为第四代电光源,以其高光效、长寿命、节能、色温可调和环保等优点广受人们的关注。但是固体照明光源特别是LED的发光特性和外形等和以往光源不同,不能直接应用于现有的传统光源照明系统,因此需要对LED光源进行配光设计,使得重新构造的照明系统能够有效调制LED光源的配光曲线,满足各种照明需求。LED照明的配光设计对LED在照明领域的普及和提供高质量的照明均有重要的作用。本课题结合非成像理论、自由曲面设计原理,就LED应用于照明光学系统的配光设计进行了探讨和研究。在照明光学系统的配光设计中,自由曲面具有很强的分配光强及控制大角度光线的能力,可以提高灯具空间布局的灵活性,增加设计自由度；同时还能简化灯具结构,提高照明质量,很适合基于LED的照明系统的配光设计。展开此方向的研究既有理论价值又具有一定的实际意义。论文针对LED光源照明配光方式,分别对要求特定光分布的汽车近光灯反射器和实现均匀照明的台灯透镜进行了二次配光设计与仿真。论文首先论述了电光源的发展沿革和LED光源在日常照明中的应用,阐述了配光在照明系统中的重要性；尔后提供了LED光源的相关光度学参数,介绍了LED应用于照明系统的几种主流配光形式,及本论文用到的计算机编程、建模和仿真分析软件。接着论文着重介绍了非成像光学理论的发展和内容,阐述了构造基于自由曲面的LED照明系统配光设计思路；同时根据自由曲面设计原理设计了基于自由曲面的汽车近光灯反射器和台灯用透射镜,对求解微分方程数值解设计自由曲面实现高光效的均匀性照明的方法进行探索性研究,并结合计算机软件对设计进行了仿真验证,结果均达到了预期目标。论文最后,主要对本课题的研究内容进行了总结,对出现的问题提出了改进意见和下步工作,浅述了LED应用于照明系统在未来的研究趋势。
【作者】罗秉东；
【导师】王亚军；
【作者基本信息】厦门大学，无线电物理，2014，硕士
【关键词】LED照明系统；二次配光；自由曲面；仿真；

【参考文献】
[1]郭家良.腰椎椎弓根小斜位在术中透视的临床应用[D].河北医科大学,外科学,2014,硕士.
[2]石镇坤.氧化石墨烯基聚乙烯醇悬浮液的流变行为研究[D].复旦大学,2013.
[3]杜丽娜.乳腺癌化疗患者应用积极认知行为治疗的对照研究[D].黑龙江中医药大学,护理学,2013,硕士.
[4]李惠宇,于盛林,季侃,罗晓莉.电力信号自适应滤波测量的收敛性[J].电力系统自动化,2007,22:73-76+98.
[5]刘树海.昆明铁路局建立完善工效挂钩运行机制的探讨[D].西南交通大学,交通运输工程,2013,硕士.
[6]黄锐潇.集成式对讲机应用系统升级管理的设计与实现[D].西南交通大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[7]张浩.轮滑教学在吉林省高校开展现状及发展态势研究[D].东北师范大学,体育教育训练学,2012,硕士.
[8]曲博通.船名和舷号绘制中反透视变形的研究及应用[D].西南交通大学,软件工程,2014,硕士.
[9]刘士军.制造网格架构与制造资源协同管理技术研究[D].山东大学,2006.
[10]刘兆坤.我国上市公司资本运营战略选择与实施[D].华侨大学,2001.
[11]许锦凤.离子液体在水中的存在状态及离子液体水合作用的研究[D].辽宁大学,无机化学,2012,硕士.
[12]张烜.介入放射职业暴露水平调查及其生物细胞遗传毒效应的研究[D].中国医科大学,流行病学与卫生统计学,2004,硕士.
[13]薛明志.进化计算与小波分析若干问题研究[D].西安电子科技大学,2004.
[14]曾晓波.糖尿病视网膜病变血清和玻璃体液VEGF及PEDF的定量分析[D].大连医科大学,眼科学,2012,硕士.
[15]杨承勇.基于智能计算的一元时间序列分析与预测[D].西安电子科技大学,计算机应用技术,2004,硕士.
[16]潘硕.河北省留学生跨文化适应影响因素的分析[D].河北科技大学,英语语言文学,2014,硕士.
[17]朱瑾,楼子墨,王卓行,徐新华.铁锰氧化物/碳基复合材料的制备及其对水中砷的去除[J].化学进展,2014,09:1551-1561.
[18]王艳荣.航空发动机齿轮传动系统参数化建模及动态性能研究[D].沈阳航空航天大学,机械设计及理论,2013,硕士.
[19]陈名海,陈宏源,靳瑜,邢亚娟,田靖,勇振中,李清文.功能纳米碳纸结构性能调制及其应用[A].中国化学会.中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C].中国化学会:,2012:1.
[20]吴乐芳.环氧接枝改性水性丙烯酸树脂的制备[D].湖南大学,化学工程,2011,硕士.
[21]佘正炜.基于神经网络的文本倾向性分析系统的研究与实现[D].复旦大学,通信与信息系统,2012,硕士.
[22]李建,吕学斌,张俊峰.空间数据挖掘理论与方法探讨[J].电脑与信息技术,2002,05:21-24.
[23]董世斌.再论油画教学中创造性思维的培养[D].河南大学,美术学,2004,硕士.
[24]梁星.ApoE-/-小鼠主动脉粥样硬化斑块中EMMPRIN和uPA的表达及阿托伐他汀干预的研究[D].第三军医大学,内科学,2012,硕士.
[25]曲大孜.考虑重力超覆的蒸汽驱分析预测模型[D].东北石油大学,油气田开发工程,2013,硕士.
[26]林杰.矩形钢管混凝土组合框架节点抗震性能试验研究[D].福州大学,结构工程,2004,硕士.
[27]王欢欢.日本山岳信仰における女人禁制についての考察[D].内蒙古大学,日语语言文学,2014,硕士.
[28]杨红艳.培养小学高段学生语文自主阅读能力的研究[D].内蒙古师范大学,小学教育（专业学位）,2013,硕士.
[29]田斌.矩阵变换器—永磁同步电机系统容错控制策略的研究[D].南昌大学,电力电子与电力传动,2014,硕士.
[30]韩光军.关于认定丢失枪支不报罪的若干问题[D].湘潭大学,刑法学,2003,硕士.
[31]潘健.柃属植物资源及繁殖技术的研究[D].南京林业大学,园林植物与观赏园艺,2004,硕士.
[32]王凤伟.舟山群岛旅游要素整合及体系构架研究[D].浙江海洋学院,农业推广（专业学位）,2013,硕士.
[33]马羚媛.电动汽车直流变换系统的传导干扰建模与抑制方案设计[D].重庆大学,电气工程（专业学位）,2014,硕士.
[34]曹建波.济南市敬老院老年人口腔缺牙及修复情况初步调查研究[D].山东大学,临床口腔医学（专业学位）,2013,硕士.
[35]阮成南.2000-2010年阶段越南檳知省建设与完善经济结构的社会劳动分配研究[D].东北师范大学,社会保障,2012,硕士.
[36]刘毅,丁烈云.一种基于Web服务的集成型企业数据仓库架构[J].微机发展,2005,01:115-118.
[37]张睿.甲胎蛋白联合终末期肝病模型评分对肝衰竭患者预后的评估价值[D].吉林大学,临床医学,2014,硕士.
[38]李美华.低碳建筑技术评估体系指标构架研究[D].北京交通大学,2013.
[39]马骁飞.秦皇岛首秦公司重点品种钢市场营销策略研究[D].燕山大学,工商管理,2014,硕士.
[40]胡佳卉.基于循证医学的中医药治疗糖尿病肾病临床证据分析研究[D].北京中医药大学,中医基础理论,2014,硕士.
[41]崔宝凤.宅基地使用权转让：问题及对策[D].山东财经大学,民商法学,2014,硕士.
[42]顾志刚.一类基于OPC的工业控制系统的研究[D].浙江工业大学,2007.
[43]韩延明,韩延慧.影响南宁物流发展相关因素分析[J].物流技术,2015,04:65-67.
[44]陈晓兰.MiR-10b表达差异与乳腺癌临床病理特征及预后关系[D].广东药学院,内科学,2012,硕士.
[45]颜渊.制冷并联机组变频控制系统[D].中国海洋大学,计算机应用技术,2003,硕士.
[46]魏红强.氧化石墨烯基场效应晶体管特性研究[D].复旦大学,2013.
[47]赵真真,倪文彬,高能越,王洪波,赵健伟.石墨烯对Ni(OH)_2超级电容器材料电化学行为的影响[J].电化学,2011,03:292-299.
[48]黄鑫.我国当代民营剧团发展运作现状初探[D].中国艺术研究院,艺术学,2014,硕士.
[49]高燕.基于数据挖掘技术的海关执法评估系统的研究与开发[D].武汉理工大学,2002.
[50]马明.冠心病合并糖代谢异常患者冠脉病变特点的分析[D].延安大学,内科学,2014,硕士.