基于非成像光学的LED高收光率的抛物反射器研究

基于非成像光学的LED高收光率的抛物反射器研究

第37卷　第3期中　国　激　光

Vol.37,No.3　　文章编号:025827025(2010)0320680205

基于非成像光学的LED高收光率的抛物反射器研究

金　骥　余桂英　林　敏

(中国计量学院计量与测试工程学院,杭州摘要　根据非成像光学理论,EDLED绕垂直于光线传播方向轴旋转角度对能量收集率的影响,LED旋转角度的解析表达式。分析结果表明,抛物反射器的能量收集率是合理的;通过旋转

LED光源,,其最佳的旋转角度也不同。仿真模拟结果与理

关键词　;;光学扩展量;发光二极管;抛物反射器

中图分类号65+1　　　文献标识码　A　　　doi:10.3788/CJL20103703.0680

ResearchofHighLightCollectionEfficiencyofLEDParabolicReflector

BasedonNon2ImagingOptics

JinJi　YuGuiying　LinMin

(CollegeofMetrologyandMeasurementEngineering,ChinaJiliangUniversity,Hangzhou,Zhejiang310018,China)

Abstract　Basedonthetheoryofnon2imagingoptics,thegeometricparametersoflight2emittingdiode(LED)parabolicreflectorandtheimpactofrotationangleofLEDaroundtheaxiswhichisperpendiculartopropagationdirectionontheefficiencyoflightcollectionareanalysedinenergytransferaspect,andeventuallyunifiedclosedrelationshipsbetweenefficiencyoflightcollectionofaparabolicreflectorwiththegeometricparametersandtherotationangleareestablished.TheresultsshowthatusingétenduetoevaluatetheefficiencyofenergycollectionofLEDparabolicreflectorisreasonable,androtatingtheLEDcanfurtherimprovetheefficiency,andforeachdifferentsetsofgeometricparameters,thebestrotationangleisdifferent.Thesimulationresultsareaccordingwiththetheoreticalanalysis.

Keywords　non2imagingoptics;highlightcollection;étendue;light2emittingdiode;parabolicreflector

1　引　　言

节能、环保是未来社会工业发展的主流,发光二

极管(LED)照明在节能、环保方面极具发展潜力。LED光源属“一次光源”,其耗电量只是同等亮度白炽灯的十分之一,同时还将减少二氧化碳的排放量和荧光灯的汞污染。此外,LED照明还具有无频闪、无红外和紫外辐射、光色度纯等优点,是当之无愧的绿色光源。因此LED光源已逐步替代其他光源成为备受瞩目的下一代照明光源[1～4]。LED发

　　收稿日期:2009204216;收到修改稿日期:2009207206

光管外的二次光学设计主要是根据不同的实际应用

需求使LED出光后的空间光强分布发生改变,即光能量的分布发生变化,从而更有效、更合理地利用有限的光能量[5～8]。光能的收集与分配是LED应用需要解决的两大问题,高的光能利用率是LED真正实现绿色照明的关键。

非成像光学理论起源于20世纪60年代中期,70年代中期以后,Welford等[9,10]提出非成像光学概念。在非成像光学中,成像光学中的像差理论和成像

基金项目:浙江省自然科学基金(Y104436)和浙江省科技计划(2008C21158)资助课题。

),男,硕士研究生,主要从事LED照明设计方面的研究。E2mail:jinji1005@作者简介:金　骥(1983—),女,硕士,副教授,主要从事照明和测量等方面的研究。导师简介:余桂英(1965—

E2mail:yuguiying11@(通信联系人)