林文硕，石梦静，白莹，钟勇

(1. 福建工程学院 数理学院，福建 福州 350118；2. 福建工程学院 机械与汽车工程学院，福建 福州 350118)

在全球LED照明跨越式发展大背景下，研发更护眼、更健康环保的LED照明产品，对缓解中小学生近视高发的严峻现状有着重要的社会意义。由于LED灯属于朗伯发光体[1]光强呈余弦分布，难以满足照明需求，必须对其发散角进行调控, 即二次配光设计。目前, LED二次光学设计通用的办法，是增加反光杯或者使用透镜，得到所需的光照度、均匀度分布。

对照明系统而言，除了照明目标的照度均匀性、亮度等基本要求外，其系统的能量利用率及生产成本等因素也是设计时必须考虑的。相比投射式自由曲面透镜原件，反光杯元件无需考虑材料内部的吸收和散射等损耗，具有结构简单、加工容易、成本低廉的优点[2]，因此被选用进行二次配光设计。反光杯形式多种多样，有抛物面、球面、椭球面、双曲面、柱面抛物面、复合型、自由曲面反光杯等[3-4]。

太阳能作为一种取之不尽的清洁能源受到人们的青睐。光伏板组件几乎全部以半导体物料(如：硅)制成的固体光伏电池组成，是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置。然而，太阳能能流密度低，需要配合聚集与转换设备，才能提高其能源利用率。

现有的太阳能灯具设计多采用非聚光模式收集太阳能，即在灯具外观装饰上加贴太阳能电池板，直接接收太阳能，灯具内部结构未被有效利用。灯具作为生活必备照明工具，其结构若能有效地利用，可衍生出更多的功能。……