基于Speos的阵列光源均匀性优化策略

很多照明灯具为了功能和亮度的需求，使用多颗LED作为光源，同时又为了兼顾贴片工艺和散热要求，每颗LED之间要保持一定的距离，这就导致被照射面可能存在由LED间距导致的暗区或亮度不均匀。

本文通过一个实际案例来展示如何通过speos来优化光学系统，从而做到阵列光源也有较好的照明均匀性。

模型概览

整灯光学系统由LED、壳体（反射碗）、透镜组成。其中光源为红蓝双色阵列LED，透镜透光率95%，壳体反射率80%（镜面反射）。设计要求为再100mm和200mm距离的两个照度面上，尽可能优化亮度和均匀性，保证单色模式和双色模式都无法看到不均匀的暗区。

光源为红蓝相间LED，红光LED波长625nm，蓝光波长455nm，发光角度为140°。由于本案例优化光学系统，故LED亮度设置为标准亮度，通过模拟结果计算系统光效即可。

以下是没有做光学设计的初始效果：

方案一

使用speos早反光碗内壁做凸起花纹，改变反射光线的出射角，提高均匀性。

尝试使用不同曲率（口径）反射碗，出光口放置透镜，分别验证亮度和均匀性：

1.口径90mm红光效果：

2.口径100mm红光效果：

3.口径110mm红光效果：

4.口径124mm红光效果：

此方案平均发光效率57%，均匀性一般。其中110mm口径反光碗效果最好。

方案二

以方案一中110mm口径反光碗为基础，去掉光学面。通过speos在透镜内表面生成微透镜，并在外表面赋予磨砂皮纹材料属性。通过反光碗将更过的光线收集，通过微透镜和皮纹扩散发光角度，提高均匀性。

1.红光效果：

2.蓝光效果：

3.同时发光效果：

此方案平均发光效率63%，均匀性较好。光线基本可以填充满整个被照射区域。

总结：
本文阐述了在阵列LED作为光源的情况下，如何使用speos优化灯具的照明均匀性，结合光学花纹，光学透镜以及皮纹的使用，通过多次参数调整消除阵列LED带来的暗区问题，达到预期亮度和均匀性。