LED光学设计的难点与LED特殊性的介绍

　　LED作为新一代光源，正逐渐取代传统节能灯的市场。

　　但LED光源的发光形式，又与传统光源有着很大区别，目前市场上流通的LED产品，除了少数，如路灯，大部分都沿用了传统光源的配光设计，比较粗犷和笼统。

　　那么，LED的光学系统，又该如何进行设计？

　　笔者特采访了“2014年度国家技术发明奖获”获得者、清华大学深圳研究生院钱可元教授。钱可元教授因在“调控光线行为的三维自由光学曲面构建及其在半导体照明中的应用”的研究贡献，于2015年1月9日荣获该奖项。

　　简单粗暴的LED光学设计

　　影响LED光学设计最重要的因素包括光，电，机械三部分。光里面，除了光源本身，光学系统的设计尤为重要。因为LED是一个点光源，想要满足各种各样的照明需求，必须要搭配上相应的光学系统。

　　“从LED灯珠的封装而言，一次配光比较简单。封装企业一般都是立足于成本与量产的角度，较多地考虑材料与结构能够充分把光提取出来，提高效率。

　　另外一个是把光色做到合乎我们的要求，包括色温的控制，色温空间均匀性的控制。真正的配光，还得靠二次光学来设计。”

　　然而，企业在设计光学系统的过程当中，往往采用拿来主义，稍加修改，或者直接采用供应商的方案。

　　行业面临最大的问题是缺乏专业的人才，而LED光学设计要求更高，企业普遍缺乏理论指导，能够进行理性、系统的设计LED配光系统的企业凤毛麟角。

　　LED精准配光设计难点

　　企业设计能力与技术积累。

　　在行业刚刚起步之际，企业忙于抢占市场，推广产品，光品质方面所考虑的东西比较少。比如一个路灯，能达到基本照度要求，不会有太大问题，能达到一定的照度均匀性就更好，也不会有太多人去较真。至于一般的球泡、灯管，则基本没有什么光学设计可言。

　　精准光学设计本身也是LED照明产品优化提高的需要，同样一个路灯，要设计得好，需要根据不同的路段、灯本身的配置情况，进行相应的光学设计，这就要求灯具厂能够根据工程的实际情况来进行专业的光学设计。

　　路的宽度，灯杆的高度，路灯的间距，路灯挑高的角度，都要求路灯的透镜、光学系统有应对的措施。

　　“这也就不难明白为何做路灯的都是一些大企业了。企业需要配置不同的模具，根据不同的需求搭配相应光学系统，这样才能把每条路都做得很漂亮。规模较小的企业，难以承担这样的成本。” 钱可元教授指出。