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随着“绿色照明”的观念深入人心,LED光源以其低功耗、长寿命和无污染的优点,正逐步取代传统光源,成为照明领域的新宠。然而,由于LED光源在结构和光学特性上与传统光源有着较大的区别,是不能直接应用在照明上的,必须要经过专门的配光才行。LED的配光方案主要有透镜和反射器两类,考虑到透镜有两个透光面和一定的厚度,对于其中任意一个曲面,若曲面设计或制作过程中稍有偏差,或透镜中夹有杂质,对光线的折射和能量分布会产生很大的影响,且在实际应用中透镜对光线有较高的吸收率而造成能量损失,不利于节能,而用反射器作为配光结构,理论上只需要一个反射面即可,具有容易加工且能量损失少的优点。本课题结合非成像光学、反馈优化和自由曲面的相关理论,对LED集成光源在室内、隧道和道路等不同照明条件下所需的反射器进行了研究,主要内容如下：1.面向LED集成光源的筒灯反射器设计：从点光源的光学设计出发,采用合适的反馈优化设计方法,获得面向LED集成光源且具有较好照明效果的反射器,并且结合筒灯设计实例,设计出发光角度分别为20。、45。和60。的反射器且目标面的照明均匀度均在90%左右,满足设计要求。2.面向LED集成光源的隧道灯反射器设计：首先建立点光源与目标照明面之间的拓扑关系,然后应用反射定律,采用合适的反馈优化设计方法,获得面向LED集成光源且在目标平面上形成均匀矩形光斑的反射器,经光学仿真后,光源的能量基本上被限制在20m×10m的矩形区域内,整体的照度均匀度达到80%以上,满足隧道照明要求,所设计反射器的性能符合预期目标。3.面向LED集成光源的路灯反射器设计：在多车道的LED道路照明中,需要非对称矩形配光。依据非成像光学理论,建立点光源空间与目标照明面之间的拓扑关系,采用合适的反馈优化方法,获得面向集成光源且在路面上形成均匀非对称矩形光斑的反射器,仿真结果表明配光后光源的能量基本上被限制在20m×12m的矩形区域内,且实现了非对称的配光,横向照度均匀度达到了85%,纵向照度均匀度达到了80%,满足道路照明要求。