LED照明灯具与光学系统设计
LED照明系统的光学设计优化
LED照明系统的光学设计优化随着科技的不断进步和生产制造水平的提高，LED照明系统已经逐渐成为人们生活中不可缺少的一种照明方式。
相较于传统的照明灯，LED灯具在光效、寿命和环保方面等诸多方面都表现出独特的优势。
但是，作为一种新型照明设备，LED 灯具也存在一些问题，其中最为显著的就是光学设计的问题。
面对这些问题，如何进行光学设计优化，是当前LED照明系统研究和生产中亟待解决的问题。
一、LED照明系统的基本原理LED灯是由LED芯片和光学器件组成的照明设备，其基本原理是将电能转化为光能。
以直观的方式来理解，LED灯采用通过芯片内的半导体材料注入电流，使其经过一系列减光、聚光、反射等处理后，发出一定的光线，并经过透镜等装置扩散或聚拢所需要的照度和光束角度。
二、LED照明系统的优点相较于传统照明灯，LED照明系统在光效、寿命和环保方面有很大的优势。
1、光效更高：LED灯在同等功率下，所消耗的电能比其他照明灯更少，同时LED灯产生的光学效率也更高。
2、寿命更长：LED灯寿命长，一般能够使用至少10年以上。
相较于普通灯泡的寿命，LED灯小幅度调整光强都不会导致寿命缩短。
3、环保节能：LED灯对环境污染小，没有汞、铅等有害物质。
LED灯节能，相较于传统照明灯在节能方面具有极大的优势。
三、LED照明系统的主要问题尽管LED灯具有很多优点，但它们还是存在一些问题。
其中最为显著的就是光学设计的问题。
1、光学效率低：由于LED芯片只能向前放射光线，因此其光学效率较低。
为了使其能够扩散和聚光，LED灯需要一定的光学器件来加工和处理。
2、光色和光温性能差：LED灯的光色和光温是由它的发热量和反射角度决定的。
因此，如果不加以处理，会导致LED灯的光色和光温不稳定，而且会存在颜色偏差。
3、折射角度范围小：由于LED芯片的尺寸较小，因此LED光束的折射角度相比传统照明灯更小，难以实现不同光角度下的温和光效。
4、光强和照度不均：如果没有进行设计，LED灯的光强和照度会存在差异，这将直接影响LED灯的亮度和照明效果。
LED照明光学系统设计
反射器设计
总结词
反射器用于引导光线向特定方向照射，提高LED照明效率。
详细描述
反射器的设计通常采用具有高反射率的材料制成，如金属或 涂层。通过改变反射器的形状和角度，可以引导光线按照所 需路径传播，减少光的浪费和眩光。反射器与透镜的配合使 用，能够进一步优化照明效果。
散射器设计
总结词
散射器用于改善光线分布，提高照明均匀性和舒适度。
害物质，对环境友好。
响应速度快
LED的点亮响应时间短，可实 现快速开关和调光控制。
安全性高
LED不易损坏，对电压和电流 的变化具有较强的耐受能力， 不易引发火灾等安全事故。
LED照明应用领域
01
02
03
室内照明
LED可广泛应用于家庭、 办公室、商场等室内场所 的照明。
室外照明
LED也可用于城市景观照 明、道路照明、体育场馆 照明等领域。
颜色光谱
发光效率
LED的发光效率高，电能转化为光能 的效率可达50%以上，远高于传统光 源。
LED发出的光具有特定的颜色光谱， 取决于使用的半导体材料和制造工艺。
LED照明特点
01
02
03
04
长寿命
LED的使用寿命长，通常可达 5万小时以上，减少了更换和
维护的频率。
节能环保
LED的能耗低，相比传统光源 可节省大量能源，同时不含有
LED照明光学系统设计
• LED照明基础知识 • LED照明光学系统设计原理 • LED照明光学系统设计要素 • LED照明光学系统优化设计 • LED照明光学系统设计案例分析 • LED照明光学系统发展趋势与挑战
01
LED照明基础知识
LED照明原理
LED照明系统的光学设计与照明控制
LED照明系统的光学设计与照明控制随着科技的不断发展，LED（Light Emitting Diode）照明系统越来越被广泛应用于室内和室外照明领域，具有低能耗、长寿命、环保等优势。
然而，要充分发挥LED照明系统的优势，光学设计和照明控制是至关重要的。
本文将重点介绍LED照明系统的光学设计和照明控制原理，并探讨其在实际应用中的重要性和挑战。
一、LED照明系统的光学设计LED照明系统的光学设计是指对光源的控制和引导，以实现预期的照明效果。
在LED照明系统中，光源是LED芯片，其发光特性和光线分布决定了照明效果的质量和可靠性。
1. 发光特性LED芯片的发光特性包括色温、发光效率、发光角度等。
色温是指光源经过加热后的颜色特性，常用的单位是开尔文（K）。
选择合适的色温可以调整照明系统的色彩和氛围，满足不同场景的需求。
发光效率是指LED芯片将电能转化为光能的效率，高效率的LED芯片可降低能耗和热量产生，延长照明系统的使用寿命。
发光角度是指LED光线的发射方向范围，不同角度的发光角度可以实现不同的照明效果，如聚光、泛光等。
2. 光线分布LED芯片发出的光线需要经过透镜和反射器等光学器件的控制和引导，才能达到预期的照明效果。
透镜是一种能够将光线聚焦或分散的光学器件，通过改变透镜的曲率和形状，可以实现光线的控制和调整。
反射器则是一种能够将光线反射或折射的光学器件，通过反射器的设计和安装，可以改变光线的方向和强度，实现特定的照明要求。
二、LED照明系统的照明控制LED照明系统的照明控制是指通过智能设备和系统，对照明效果进行调节和管理。
照明控制技术可以实现灯光亮度、色温、颜色等参数的调整，满足不同使用场景的需求，并提供舒适的照明环境。
1. 灯光亮度调节灯光亮度调节是照明控制中最基本的功能之一。
通过调整LED芯片的驱动电流或使用调光器等装置，可以实现灯光的亮度调节。
对于不同的使用场景，如办公室、餐厅、剧院等，可以根据需求调节灯光的亮度，提供舒适的视觉体验。
LED汽车灯具结构设计及光学设计浅谈
LED汽车灯具结构设计及光学设计浅谈LED汽车灯具在汽车行业中得到了广泛应用，其高亮度、长寿命、低功耗等优势使它成为传统汽车灯具的理想替代品。
LED汽车灯具的结构设计和光学设计是决定其性能和效果的关键因素之一。
LED汽车灯具的结构设计主要包括外壳、散热结构和电路设计三个方面。
1. 外壳设计：LED汽车灯具的外壳设计需要考虑防水防尘、抗震抗压等性能要求。
外壳通常采用高强度材料制作，如铝合金、不锈钢等，以确保在复杂的路况下能够保持良好的工作状态。
2. 散热结构设计：由于LED发光过程中会产生大量的热量，LED汽车灯具的散热结构设计尤为重要。
一方面，散热结构能够有效地将LED产生的热量散发出去，保持LED的工作温度；散热结构还可以保护电路和其他关键部件不受过热的影响。
常见的散热结构设计包括散热片、散热鳍片等。
3. 电路设计：LED汽车灯具的电路设计需要考虑供电稳定、防短路、防过载等因素。
电路设计不仅需要满足LED的工作电压和电流要求，还需要考虑到汽车行驶过程中的电磁干扰等因素。
电路设计的好坏直接关系到LED汽车灯具的亮度和寿命。
1. 透镜设计：透镜是LED汽车灯具中起到聚光效果的关键部件，它能够控制光的发散角度和光强度分布。
透镜的设计需要根据汽车灯具的使用场景和要求来确定，比如远光灯和近光灯透镜的设计有所不同。
透镜材料的选择也非常重要，常见的材料有PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）、PC（聚碳酸酯）等。
2. 光源布局：LED汽车灯具的光源布局需要根据汽车灯具的功能要求和光学特性来设计。
一般来说，LED灯具的光源布局应该均匀且合理，以确保光线能够均匀地照射到道路上。
LED灯具还可以根据需要调整光线的角度，实现更好的照明效果。
LED汽车灯具的光学设计流程一般可以分为以下四个步骤。
1. 光学设计需求确定：根据汽车灯具的使用场景和要求，确定光学设计的基本需求，比如照明距离、照明强度等。
2. 光学元件选型：根据光学设计的需求，选择合适的透镜、反光杯等光学元件。
照明系统的光学设计与研发
照明系统的光学设计与研发1. 照明系统作为现代生活中不可或缺的一部分，其设计和研发至关重要。
一个优秀的照明系统不仅可以提供良好的光照效果，还能节约能源、保护环境，提升人们的生活品质。
2. 照明系统的光学设计是其中一个关键的环节。
光学设计旨在使光线能够有效地传播，达到所需的照明效果。
在照明系统中，光学设计不仅涉及了光源的选择和布置，还包括了光学元件的设计和优化。
3. 在进行照明系统的光学设计时，首先需要考虑的是光源的选择。
不同的光源有着不同的色温、光强和光度分布特性，因此在选择光源时需要根据具体的应用场景和需求进行合理的选择。
4. LED作为现代照明系统中常用的光源之一，具有高效、节能、寿命长等优点。
在进行LED光源的选择时，不仅需要考虑其光效、色温等参数，还需要考虑其散热性能、驱动电路等方面。
5. 光源的选择之后，接下来就是光学元件的设计。
光学元件包括透镜、反射器、散射器等，其设计旨在使光线能够有效地传播，并实现所需的照明效果。
6. 透镜是照明系统中常用的光学元件之一，其作用是调节光线的入射角和出射角，以达到所需的照明效果。
在透镜的设计中，需要考虑光源的位置、亮度分布等因素。
7. 反射器是另一个常用的光学元件，其作用是将光线反射到需要照亮的区域。
反射器的设计需要考虑其反射率、反射角度等因素，以实现最佳的照明效果。
8. 散射器则是用来改变光线的传播方向和角度，以实现光线的均匀分布和柔和化。
在散射器的设计中，需要考虑其材料、表面处理等因素，以达到所需的照明效果。
9. 除了光源和光学元件的设计外，照明系统的研发还需要考虑光学系统的整体结构和布局。
一个合理的光学系统结构可以最大限度地提高光线的利用率，实现节能和环保的效果。
10. 在进行照明系统的光学设计和研发时，需要充分考虑实际应用的需求和环境因素。
不同的应用场景需要不同的照明方案，因此需要根据具体情况进行灵活的设计和优化。
11. 此外，照明系统的光学设计和研发还需要考虑光学材料的选择和制备。
大功率LED照明系统的光学设计研究
大功率LED照明系统的光学设计研究随着科技的不断发展和人们生活水平的不断提高，人们对于照明设备的要求也越来越高。
传统的白炽灯和荧光灯已经逐渐被LED照明系统所替代，而其中的大功率LED照明系统更是在许多领域中游刃有余。
它具有高亮度、高能效、长使用寿命等优点，对于室内照明、城市照明、汽车照明、广告照明等领域都有着广泛的应用。
然而，在大功率LED照明系统的光学设计中，需要考虑到众多的因素，包括光源特性、反射率、折射率等等，才能设计出满足实际需求的照明系统。
光源特性是影响光学设计的重要因素之一。
大功率LED照明系统采用的LED光源具有高能效、高亮度、长使用寿命的特点，但由于光线的直线传播性，单个LED只能向某一方向发光，因此在设计照明系统时需要对光源的位置、数量、分配等进行精确计算，以保证光线的合理分布。
对于大面积的照明区域，需要采用多个LED光源并组合在一起，形成一个光源阵列，以达到足够的亮度和均匀的照明效果。
在光源设计之外，还需要考虑到光源的色温、色彩还原度、光通量等特性，以保证照明系统的色彩还原度和亮度均衡。
反射率和折射率也是影响光学设计的关键因素。
在大功率LED照明系统中，反射率和折射率决定了光线在镜面反射、衍射和折射时的损失情况，也决定了光线的分布和照度均匀性。
因此需要在设计中考虑到光学透镜、反射镜、漫反射材料等元件的选择和排列。
光学透镜是将LED发出的光线聚焦到预定照明区域的核心元件，其设计需要考虑光线的角度、位置、数量和形状等因素。
反射镜能够将落在其表面的光线进行反射，同时减小板材和电路板等其他元件的光损耗，必须紧密配合透镜进行设计。
漫反射材料能够将光线在表面反射、折射、散射，使光线更均匀地照射目标区域，必须考虑其材料组成、反射率和折射率等特性。
整体来看，大功率LED照明系统的光学设计具有的复杂性、综合性和专业性在不断提高，需要多学科的怀揣和长期的实践经验才能够达到令人满意的照明效果。
在设计过程中，需要根据实际应用需求以及可行性原则进行综合考虑，以达到经济、实用、美观和环保等最佳设计目标。
LED汽车灯具结构设计及光学设计浅谈
LED汽车灯具结构设计及光学设计浅谈发表时间：2020-06-02T10:49:56.387Z 来源：《工程管理前沿》2020年第6卷3月6期作者：王宇[导读] 随着汽车电子技术的不断发展，汽车车灯种类不断增多。
摘要：随着汽车电子技术的不断发展，汽车车灯种类不断增多。
汽车车灯设计不仅要求具有照明功能，还要有装饰功能。
汽车大灯的基本功能还是照明，照明效果与配套装饰效果日益突出，不同类型的车辆配备不同的车灯照明。
LED是一种新型的半导体光源，其具有节能环保、响应时间短、颜色饱和度高等诸多优势，LED汽车前照灯在高端车型上应用具有很好的前景。
关键词：新型LED灯汽车灯设计 LED灯具是利用LED作为光源制造的照明器具，被誉为第四代照明灯具，LED照明灯具在汽车照明、商业照明等领域有了广泛的应用。
LED在车内照明、应急灯等方面的应用取得了显著成效，随着LED照明技术的快速发展，LED前照明技术的应用具有良好的普及前景。
对LED汽车灯的设计研究具有重要的意义。
1 汽车灯简介1.1 汽车灯的种类汽车的安全性能最终目的是保护驾驶员及车内人员安全，随着科技的发展，汽车灯已不仅是车辆的照明基础设施了，日间行车灯等设施的诞生使车辆的安全性得到了进一步的提升。
汽车灯主要种类包括组合前照灯、组合尾灯与牌照灯。
组合前照灯在车辆前部，前照灯发出的光可照亮车体前方道路，组合前照灯按光源不同分为卤钨灯、疝气灯。
组合尾灯在车辆后部，其主要作用其发出行车信号，后车灯由后尾灯、倒车灯、制动灯、后转向灯灯组成。
左右制动灯是后车灯的重要组成部分，制动灯是提示后车减速的灯，现在的制动灯一般为雾灯[1]。
高温制动灯安装在车尾上部，使后车易于发现车制动，其作用是警示后方车辆，避免发生追尾事故。
倒车灯在驾驶者挂上倒档时自动开启，其作用是夜间照明。
转向信号灯用以向行人及车辆表示车辆转向的灯具。
转向灯分为前后转向与侧转向。
1.2 LED汽车灯LED灯在汽车方面的应用非常丰富，常见的是刹车灯及转向灯，装配LED照明灯具的汽车价格呈现降低趋势，如比亚迪、上汽通用凯悦等车型后组灯广泛地应用LED光源。
LED照明灯具与光学系统设计
成像光学系统如照相机、望远镜等通常采用序列光线 追迹来设计。
§7.2 LED照明光学系统的设计原理
2. LED照明光学系统光线追迹方法 （1）. 序列光线追迹
序列光线追迹的光线入射到系统中的每一个光学表面 的顺序都是已知的，即光线必须首先入射到系统第一个透 镜的前表面，然后入射到后表面，直至最后入射到系统的 像平面。
§7.1 LED照明光学系统设计CAD软件
3. Lighttoo1s 由于Lighttools把光学和机械元件集合在统一的体系下
处理，并配有“放置”光源、发射光线的非序列追迹强大 功能，使它在系统初步设计、复杂系统设计规划、光机一 体设计、杂光分析、照明系统设计分析、单位各部门间学 术交流和数据交换、课题论证或产品推广等各环节中发挥 重要的作用。
§7.2 LED照明光学系统的设计原理
4. LED照明光学系统设计的步骤 基于LED照明光学系统设计方法，结合照明设计软件
ASAP，一般按下面的步骤来进行LED照明的设计: (1)确定LED光源数目，设计LED光源形状; (2)加反射器或折射器，放置光源在合适的位置; (3)进行照明计算，包括被照面上光照度的计算，空间各点光
§7.2 LED照明光学系统的设计原理
1. LED照明光学系统的成 LED照明光学系统属于非成像光学系统，必须考虑物
方空间的亮度分布，光源的形状以及象方亮度分布特性。 成像光学系统在像方一般是成一个平面像，照明光学系统 需要照亮的往往是一个立体空间。
§7.2 LED照明光学系统的设计原理
1. LED照明光学系统的构成 成像光学系统的物象空间有点对称的共扼关系，故可
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 序列光线追迹 • 非序列光线追迹
§7.2 LED照明光学系统的设计原理
2. LED照明光学系统光线追迹方法 （1）. 序列光线追迹 序列光线追迹主要应用于成像光学系统，如optical Research Associates研制的大型光学软件CODE V。 成像光学系统如照相机、望远镜等通常采用序列光线 追迹来设计。
点发射的光通量。
§7.3 LED照明数据与计算
一. 计算照明系统在被照面上产生的照度
逐点计算法的特点是准确度高，可以用来计算任何指
定点的照度，一般适用于局部照明、采用直射光照明器的
照明、特殊倾斜面的照明和其他需要准确计算照度的场合
。
§7.3 LED照明数据与计算
一. 计算照明系统在被照面上产生的照度
由于逐点计算法可计算任一倾斜面上的照度，且只计
算光源的直射照度(不含反射光通引起的照度)，适用于带
反射罩的灯具，而一般的LED照明器都具有反射罩，因此
在LED的照明设计中，通常采用的是逐点计算法。
§7.3 LED照明数据与计算
一. 计算照明系统在被照面上产生的照度 点照度计算能比较精确的计算被照面某点的照度，一 般用于验算工作点的照度和工作面照度分布的均匀度。 一般当光源的最大尺寸不超过光源至被照平面间的最 小距离的五分之一时，就可以将此光源看作点光源。 在LED照明计算中，一般将LED照明器视为点光源来 计算。
面分成许多小的区域，光线从光源的不同点发射出来，通
过光学系统后投射到目标面上，即光线追迹。
在目标面的每一个小区域内都能接收到一定数量的光
线，通过每个光线数目的多少来确定整个照明面上的光照 度分布。
§7.2 LED照明光学系统的设计原理
2. LED照明光学系统光线追迹方法 光线在LED照明光学系统内的传播遵循几何光学的反 射定律和折射定律。 根据光线在光学系统内的传播方式的不同，通常光线 追迹分为两类：
、信息转换能力强及易上手的使用界面的仿真软件，它可
将真实立体模型与光学分析紧密结合起来。
目前，国际上在照明工程、组织光学、LED设计及应 用等众多领域中已经大量采用该软件进行计算机辅助设计
§7.1 LED照明光学系统设计CAD软件
2. AASP ASAP是Breault Research organization研制的一套不 受限制的、非序列光线追迹软件。 它具有对物理光学、成像系统和照明系统进行建模分 析的强大功能，它的图形工具允许用户进行截面分析，或 者对几何模型、光线追迹、分析结果进行三维演示。 AASP还可以分析散射、衍射、反射、折射、吸收、偏振 、非序列光线追迹和高斯光束传播。
§7.1 LED照明光学系统设计CAD软件
3. Lighttoo1s
由于Lighttools把光学和机械元件集合在统一的体系下 处理，并配有“放置”光源、发射光线的非序列追迹强大 功能，使它在系统初步设计、复杂系统设计规划、光机一
体设计、杂光分析、照明系统设计分析、单位各部门间学
术交流和数据交换、课题论证或产品推广等各环节中发挥
§7.2 LED照明光学系统的设计原理
3. LED照明光学系统设计原理 （1）光源设计方法 在照明光学系统中引入计算机模拟，光源可以用光线 数量(单位立体角内)、光线长度、光线方向矢量和光线与 光轴的夹角来表示。
§7.2 LED照明光学系统的设计原理
3. LED照明光学系统设计方法 （2）光学系统设计方法 光学系统用来重新分配光源光通量在空间的分布，光 源发出的光线通过光学系统后在照明平面上产生特定分布 。照明光学系统由于对像差要求不高，所以一般只需校正 球差，一般把最后一个面设计成非球面，来减少和校正系 统球差。
非序列光线追迹主要应用于非成像光学系统，如照明
光学系统、投影光学系统、组织光学等。 相应的设计软件有前面所说的TracePro、Lighttools以 及ASAP，这三种软件基本上代表了目前国际上非成像光 学系统设计的水平。
§7.2 LED照明光学系统的设计原理
2. LED照明光学系统光线追迹方法 （2）. 非序列光线追迹 在非序列光线追迹中，光线与系统中各个界面相交的 顺序是未知的。 从LED芯片发出的光在出射时的位置、方向都是未知 的，因此LED照明光学系统的设计都需要追迹大量的光线 来达到光学系统性能分析的准确性。
§7.3 LED照明数据与计算
LED照明光学系统设计的主要任务之一是选择具有合
适光分布的照明器并进行合理的布置，以使得照明场所获
得符合要求的亮度分布。实际的照明装置包含许多照明器
的反射表面，光的传递过程是相当复杂的，所以需要进行
比较复杂的计算才能确定场所的亮度分布。
§7.3 LED照明数据与计算
计算机辅助设计(CAD)技术的飞速发展，使得照明光 学系统的研究方法发生了巨大的变化，这主要表现在光学 机构仿真软件在照明产业中的普及。 目前，国际上采用的照明光学系统的设计软件主要下 面有三种:
§7.1 LED照明光学系统设计CAD软件
• TarcePro光学机构仿真软件、 • AASP高级系统分析程序、 • Lighttoo1s照明系统设计软件。
• 概算曲线法、 • 比率法、 • 逐点计算法。
§7.3 LED照明数据与计算
一. 计算照明系统在被照面上产生的照度
逐点计算法是指逐一计算照明器对照度计算点的点照
度，然后进行叠加，得到其总照度的计算方法。
所谓点照度就是入射到包含这点的面元上的光通量与
该面元面积之比，点照度计算即计算照明装置向某一计算
LED照明技术
陕西科技大学 电气与信息工程学院 王进军
第七章 LED照明光学系统设计
7.1 LED照明光学系统设计CAD软件 7.2 LED照明光学系统的设计原理 7.3 LED照明数据与计算
7.2 LED照明光学系统的选择
7.3 LED矿灯设计
7.4 应用于博物馆文物展示的白光LED照明系统设计
表面的亮度，以检验照明环境的照明质量;
• 另外一个是光通量的计算，通过分别计算LED灯具的光通
量和LDE光源的光通量来合理布置LED的位置、确定LED的
个数，合理的添加光学器件，从而满足不同的照明需要。
§7.3 LED照明数据与计算
一. 计算照明系统在被照面上产生的照度
照度的计算方法通常有:
• 利用系数法、
（1）. 序列光线追迹
序列光线追迹相对于非序列光线追迹来说，它比较直 观，每一条所追迹的光线通过系统各个表面的顺序是既定 的。 因此在成像光学系统中，通常只需要计算几条光线就 可以确定整个光学系统的性能。
§7.2 LED照明光学系统的设计原理
2. LED照明光学系统光线追迹方法
（2）. 非序列光线追迹
§7.2 LED照明光学系统的设计原理
2. LED照明光学系统光线追迹方法 （2）. 非序列光线追迹 与序列光线追迹不同的是，非序列光线追迹分析需要 大量的光源发出的按一定空间光强分布的随机光线，这些 随机出射光线的位置、方向以及行进过程中与各界面所产 生的反射、折射、散射、吸收都需要用蒙特卡罗(Monte Carlo)方法来模拟。
在我国大陆用的较多的是TarcePro ，而台湾地区则以 AASP较为流行。
§7.1 LED照明光学系统设计CAD软件
1. TarcePro
TarcePro是Lambda Research研制的一套以符合工业
标准的Aels固体建模引擎为核心所发展出来的光学机构仿
真软件，是一套结合了真实固体模型、强大光学分析功能
§7.2 LED照明光学系统的设计原理
2. LED照明光学系统光线追迹方法
对绝大多数照明光学系统来说，对照明面的要求多是 光照度的要求。 因此，计算光源发出的光线通过光学系统后在照明面 上产生的光照度分布是十分必要的。
§7.2 LED照明光学系统的设计原理
2. LED照明光学系统光线追迹方法
常用的计算光照度的方法是，用一个二维阵列把目标
§7.2 LED照明光学系统的设计原理
3. LED照明光学系统设计方法 （3）照明平面设计方法 用户对照明平面提出一定的要求，设计者通过光源的 选定和光学系统的设计来达到要求。这是一个反复比较、 反复修改的过程，计算光源发出的光线通过光学系统后在 目标面上产生的照度分布，然后与用户要求的照度分布相 对照，根据比较结果来修改光学系统。
§7.2 LED照明光学系统的设计原理
4. LED照明光学系统设计的步骤 基于LED照明光学系统设计方法，结合照明设计软件 ASAP，一般按下面的步骤来进行LED照明的设计: (1)确定LED光源数目，设计LED光源形状; (2)加反射器或折射器，放置光源在合适的位置; (3)进行照明计算，包括被照面上光照度的计算，空间各点光 强的计算和总的光通量的计算等;
1. LED照明光学系统的构成 成像光学系统的物象空间有点对称的共扼关系，故可 以在视场中心和边缘选取几个抽样点，追迹光线到相应的 像点，用垂轴像差、点列图或光学传递函数对系统的成像 质量进行评价。
§7.2 LED照明光学系统的设计原理
1. LED照明光学系统的构成 而照明光学系统没有物象共扼关系，照明区域中任意 一点的照度都是由光源上许多点发出的光能，通过照明系 统分配后叠加形成的，故而无法套用成像系统的分析和评 价方法， 因此一般来说照明光学系统包括:光源、光学系统、 照明平面。
由于照度的计算和测量比较容易，现行照明标准也用
照度值来规定工作面的照明数值，而且当被照表面的反射
特性一定，特别是在大多数场合下这种反射是一种漫反射
时，其亮度取决于单位面积入射光通量即照度。
所以在设计中，照明计算主要是包括两个方面:
§7.3 LED照明数据与计算
• 一个是照度的计算，只在一些特殊的场合下需要计算某些
7.5 白光LED射灯设计