LED家庭照明设计-.docx
编号潍坊学院本科毕业论文课题名称：LED家庭照明设计学生姓名：邱海龙学号：09061340128专业：光信息科学与技术班级：09级1班指导教师：王春艳2021年5月目录摘要1Abstract：2弓I言30.1课题的引入及意义30.2论文的主要工作31 LED开展现状41 .1LED行业现状分析42 .2LED照明根底知识42 LED配光模拟与设计72. 1配光模拟软件Lighttools72.1 .1IighttoOIS软件界面简介72.2 .2IighttOoIS简单配光模拟实例92 .2Iighttools透镜设计实例分析133 .3效果图153 家庭空间设计与照明模拟173. 1德国照明软件DiIUX174. 2Dilux室内简单布光设计实例185. 3效果图204 LED家庭照明设计224.1专业室内设计软件3DMX234.23Dmax设计客厅设计实例234.3效果图295结束语29参考文献31致谢33LED家庭照明设计摘要1.ED照明产品作为第四代LED面光源，被称为第四代照明光源或绿色光源，相比传统的照明产品，它具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。本文主要涉及的是白光LED家庭用照明产品，虽然LED产业开展迅速，并得到了国家的大力扶持，但是因为缺少相关的标准，导致目前市场仍然不明朗，但是LED产品必将取代家用白炽灯和节能灯等传统光源，因此LED家庭照明设计的重要性不言而喻。文章第一章针对LED产品知识和行业现状进行分析；第二章至第三章主要介绍此次家庭照明设计所需用到的三个软件：LighttooIs、DilUX以及三InaX,Iighttools主要用于光场模拟和透镜整体设计优化，以期到达精确设计所需灯具类型的目的，DiIUX能依据所选灯具进行简单室内布光设计并模拟出工作面照度分布、辉度分布等；3Dmax能在前面设计的根底上，对室内进行精确的设计并输出整体效果图；第四章是综合借助软件模拟家庭照明设计实例。关键词：Lighttools,Dilux,3Dmax,配光模拟，优化变量，照度，辉度LEDhomelightingdesignAbstract:Asthefourthgenerationlightingproducts,knownasthefourthgenerationoflightingsourceorgreenlightsource,comparedtotraditionallightingproducts,ithasenergysaving,environmentalprotection,longlife,smallsizeandothercharacteristics,canbewidelyusedinallkindsofinstructions:display,adornment,backlight,generallightingandurbannightsceneandsoon.ThisarticleismainlyrelatedtothewhiteLEDhomelightingproducts,whiletheLEDindustryisdevelopingrapidly,andthecountry,svigorouslysupport,butbecauseoflackofrelevantstandards,LEDtothecurrentmarketisstillunclear,buttheLEDproductswillreplacehouseholdincandescentbulbsandenergy-savinglampssuchastraditionallightsource,sotheimportanceofLEDhomelightingdesignisself-evident.Inchapter1,itisabouttheLEDproductknowledgeandindustrypresentsituationanalysis;Thesecondchaptertothethirdchaptermainlyintroducesthethreesoftwareusedbyhouseholdlightingdesign:theLighttools,Diluxandproductionsoftwares3dmax,Lighttoolsmainlyuselightfieldsimulationandthelensontheoveralldesignoptimization,inordertoachieveaccuratedesignforthepurposeofthetypeoflampsandlanterns,Diluxcanaccordingtotheselectedsimplelampsforindoorlightingdesignandsimulatetheworkingfaceofilluminanceandluminancedistribution.3DMAXdesigninonthebasisofaccuratedesignforindoorandoutputstheoverallrendering;Thefourthchapterisintegratedwiththehelpofsoftwaresimulationfamilylightingdesigninstance.Keywords：Lightdistributionsimulation,theoptimizationvariables,illuminance,luminance0.1课题的引入及意义1.ED家庭照明设计是家居设计的一个重要组成局部，也将成为未来室内照明设计的主体，现代的室内装潢设计之美，有很大分一局部是靠光线来表达的，LED（发光二极管）是一种能够将电能转化为可见光的半导体，被认为是继白炽灯、荧光灯之后照明光源的又一次革命。LED照明在不久前国务院下发的?“十二五节能减排综合性工作方案?备受政策关注。方案明确指出要加快设施节能改造，在居民中推广使用高效节能家电、照明产品，并且将“半导体照明列入“加大节能减排技术产业化示范工程中。当今,人们生活与娱乐的方式已有所改变,很多住宅都采用了开放式的设计。这种设计为房间功能的转换提供了有效的支援。新的娱乐中心与控制系统也改变了人们使用住宅的方式。最能影响家庭环境的装饰工程是照明，因为它在不同的程度上影响着我们的生活。不同形式的照明会左右物体或空间的形象、色调以及它们给人留下的印象。照明既能营造也能破坏室内环境的气氛。出色的照明设计应当把居住者所有的不同需求以及他们的生活方式考虑在内。而未来是LED照明时代的到来，所以LED家庭照明设计在以后将成为家居照明设计的主体。论文的主要工作论文针对LED家庭照明设计，首先，从最根底的LED制作工艺和相关概念开始介绍，以家庭照明设计为主体，LED产品介绍为辅逐步让读者对LED进行了解，论文中涉及到三个软件，分别为Lighttools、Dilux.3Dmax,从LED光场仿真模拟和产品透镜优化设计到室内简单灯具布光设计都有涉及，论文中使用3Dmax主要目的是美化家庭设计，使此次设计更加立体化，真实化。1LED开展现状1.1 在照明领域，LED发光产品的应用正吸引着世人的目光，LED作为一种新型的绿色光源产品，必然是未来开展的趋势，二十一世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时代。LED球泡灯具与白炽灯比拟，其最大的开展动力就是节能环保的优势。但是由于本钱过高，导致价格要比传统灯具高了几个档次，要让消费者真正心甘情愿地消费，还需价格的进一步下降。1.2 1.ED行业现状分析1.3 “十二五期间，LED光源技术被我国列入战略性新兴产业。权威数据显示，2021年我国LED产值规模为1260亿元，2021年预计将有50%的增长，到达1800亿元左右，LED行业的投资规模将到达650亿元，在一系列的数字背后，是产业界和政策方携手推动市场繁荣的动力，未来LED照明产业的蓬勃开展已然势不可挡，在整个产业链中，上游的利润回报最高。而上游的核心专利技术集中在日本NiChia(日亚)、Cree(美国科锐)、OSram(德国欧司朗)等为数不多的海外巨头手中。在外延片和芯片领域，美国和日本企业也处于垄断优势，拿走了60%以上的利润。大局部中国LED企业，只能在产业链末端的封装领域，争夺余下不到40%的利润，大量LED企业依靠政府市政工程生存，凭借补贴盈利。1.4 1.ED照明根底知识常见光学参数：光通量(FIUx):光源在单位时间内发射出的光量称为光源的发光通量。光强度(Intensity)：光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量。光照度(IlIUminance)：单位面积上的光通量。亮度(L,Luminance)：单位光源面积在指定方向上单位立体角内所发出的光通量。色温(K)：光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时,黑体的温度称为该光源的色温。1.ED工艺制作流程:1.ED芯片检验芯片检验芯片检验芯片检验fLED扩片扩片扩片扩片LED点胶fLED备胶反一LED手工刺片手工刺片手工刺片手工刺片fLED自动装架->LED烧结一LED压焊一LED封胶一LED灌胶封装灌胶封装灌胶封装灌胶封装一LED模压封装-LED固化LED切筋和划片一LED测试常见LED产品分类及应用：1.ED室外照明：路灯、大功率泛光灯、植物生长灯、环保吊灯、工矿灯、隧道灯、彩虹管、护栏灯、景观路灯、补光灯、轨道灯、防爆照明灯、投光灯、玉米灯、航空障碍灯、线条灯、防水软条灯、太阳能草坪灯等。1.ED景观照明：射灯、投光灯、地砖灯、灯带、水底灯、洗墙灯、球泡灯、幕墙灯、舞台灯、庭院灯、太阳能灯、草坪灯、彩虹管、蜂窝灯等。1.ED室内照明：台灯、灯筒、球炮灯、壁灯、吸顶灯、吊灯、光纤灯、日光灯、模组、灯串、灯带、灯条、射灯、幕墙灯等。1.ED交通信号标志灯：交通信号灯、倒计时器、航标灯、可变情报板、航空障碍灯。很多照明产品并没有严格的使用界限，遵循一定原那么和设计理念有效结合使用才能到达理想的照明效果。下面图示简介几种13年个人收集的比拟有创意的灯具:MR16：射灯:图L3木桩2LED配光模拟与设计灯具的配光曲线有两种方法得到，种是由分布光度计等专业仪器直接测得，第二种是由专业的光学软件进行模拟获得，分为极坐标和直角坐标配光曲线两种，下面在LighttooIS使用中将做详细解读。2.1配光模拟软件LighttooIS1.ightToOlS是一个全新的具有光学精度的交互式叁维实体建模软件体系，提供最现代化的手段直接描述光学系统中的光源、透镜、反射镜、分束器、衍射光学元件、棱镜、扫描转鼓、机械结构以及光路。由于LightTOOIS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、发射光线的非顺序面光线追迹的强大功能，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均可发挥重要的作用，成为人们理想的工具。2.1.1Iighttools软件界面简介界面首页如图2.1所示：，LightTooI* 7.0 (unt<tld.文仲(F)
