处显得一致，即胶体或有凹入或有凸起情形。通过模拟，可以大致了解到相关参数的变化，
为工程制定标准胶量提供依据。

 

　　

 

　　

a.凸起 

　　如图

16 所示，设定凸起是高度为 0.1mm 的球缺，模拟可得发光角度及出光效率分别

为

122°、39.53％（见图 17）。 

　　

b.凹入 

　　如图

18 所示，设定凹入是深度为 0.15mm 的球缺，模拟可得发光角度及出光效率分别

为

110°、36.28％（见图 19）。 

　　

C．与碗杯口齐平 

　　如图

20 所示，使胶体表面与碗杯口齐平，模拟可得发光角度及出光效率分别为

116°、36.15％（见图 21）。 
　　比较三种情形，可知凸起的胶体对出光效率更为有利，发光角度的大小与填充胶体的
高低（多少）的光系是正相关的。从应用光学理论的角度可以对此做简略的解释：光从光密
介质射入光疏介质时会在一定的入射角条件下发生全反射现象；就本例而言，胶体与碗杯
口齐平或凹入，其发生全反射的表面积都比胶体凸起的大，因此对出光效率更为不利。

 

　　

 

　　

4.2 发光强度分布 

　　在实际的产品应用中，对

LED 封装产品的发光角度有特定的要求。以下为在不改变现

有支架结构的情况下，对雷曼大功率

LED 进行 60°发光角度产品的设计： 

　　改变凸起透镜的形状，逐一模拟，可最终寻得合适的设计。图

22 中 a、b、c 透镜分别为

不同形状的凸起透镜结构示意图，对应的

Candela 图分别如图 23、图 24 和图 25 所示。 

　　对比三者的模拟结果（见表

1），可知出光效率并没有明显的区别。c 类型的透镜所得

的发光角度约为

60°，符合本次光学设计要求。 

　　

 

　　

 

　　

5 结语 

　　

 

　　面对日益细分化的客户需求，通过

CAD 软件对 LED 封装设计进行模拟，这是工程设

计工作非常有益的补充。能否准确模拟光学效果，从而提高设计质量和效率、减少新产品开
发成本，是工程设计人员最为关注的，这需要对物料属性及软件特性不断地深入了解，在
实践中积累经验。本文提供了一些用简化模型模拟

LED 封装结构的操作思路和经验，欢迎

同行交流、指导。