LED路燈透鏡的二次光學(xué)設(shè)計(jì)與研究

led的二次光學(xué)元件設(shè)計(jì)對led路燈的配光及光學(xué)輸出效率至關(guān)重要。文章針對大功率led在路燈上的應(yīng)用,基于選定的led進(jìn)行了一種用于led路燈的自由曲面二次光學(xué)透鏡的設(shè)計(jì),并采用光學(xué)軟件進(jìn)行仿真。結(jié)果表明,采用非對稱自由曲面二次光學(xué)元件可以實(shí)現(xiàn)led路燈的矩形配光,采用這種led模組組成的路燈便于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電源安裝,不同功率的led路燈只需要增加不同數(shù)量的led模組即可。此種設(shè)計(jì)可以在很大程度上提高led路燈的效率,提高路面照明的均勻度。

LED路燈自由曲面二次光學(xué)透鏡的設(shè)計(jì)

半導(dǎo)體發(fā)光二極管(led)的發(fā)光效率高、壽命長等優(yōu)點(diǎn),使其成為目前道路照明中的應(yīng)用趨勢。針對led在道路照明上的應(yīng)用,為獲得路面上均勻的矩形配光效果對選定的led進(jìn)行自由曲面二次光學(xué)透鏡的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)出符合城市道路照明標(biāo)準(zhǔn)的led路燈配光方案,使led模組直接實(shí)現(xiàn)矩形配光。考慮封裝后led的實(shí)際配光曲線應(yīng)用網(wǎng)格對應(yīng)法利用計(jì)算軟件標(biāo)定自由曲面二次光學(xué)透鏡的離散數(shù)據(jù)點(diǎn)坐標(biāo),對透鏡結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模。

一種全反射型的led路燈透鏡光學(xué)設(shè)計(jì)[附圖] 2011-04-2114:40:41文章來源：ofweek半導(dǎo)體照明網(wǎng)我來說兩句(0) 導(dǎo)讀:本文介紹了一種全反射型的二次光學(xué)透鏡的設(shè)計(jì)，該透鏡可以實(shí)現(xiàn)很高的輸出光效率、蝙 蝠翼形的配光曲線分布、以及較均勻的長方形光斑。 二次光學(xué)是直接決定led路燈的輸出效率、配光分布、均勻度及眩光程度的重要環(huán)節(jié)。綠色環(huán)保 的城市道路照明要求led路燈產(chǎn)生正好覆蓋馬路的長方形的光斑，對馬路之外的其他地方譬如居民 樓和建筑物的光污染盡量的少。xy非軸對稱的自由曲面二次光學(xué)的配光設(shè)計(jì)，是實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)的最好 的方法。使得在單個(gè)透鏡模組上就可以完成高效率長方形的輸出光斑、蝙蝠翼形的遠(yuǎn)場角度分布、以 及實(shí)現(xiàn)截光設(shè)計(jì)。整個(gè)燈頭的結(jié)構(gòu)變得非常的簡潔，只要將這些完成配光設(shè)計(jì)的led透鏡模組，按 照同一個(gè)方向排列在一塊平面的pcb

為了實(shí)現(xiàn)道路照明所要求的矩形光斑分布,以滿足led路燈照明系統(tǒng)的要求,依據(jù)光源特性和路面的光斑分布,通過折射定律建立透鏡母線的斜率方程,根據(jù)該方程設(shè)計(jì)了用于矩形光斑分布的led路燈透鏡,采用正交優(yōu)化方法,利用lighttools軟件對所設(shè)計(jì)的透鏡光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行仿真比較研究,得到了一個(gè)矩形光斑分布的光學(xué)透鏡。仿真結(jié)果表明,該透鏡光學(xué)系統(tǒng)在高度為10m的照射條件下,照射面積為40m×10m的矩形光斑,均勻度為0.31。對有光斑尺寸要求的led路燈透鏡來說,該方法提供了一種簡單有效的設(shè)計(jì)途徑。

本文針對大功率led在路燈上的應(yīng)用,探討了led光源的選擇依據(jù),基于選定的led進(jìn)行了基于透鏡的led二次光學(xué)設(shè)計(jì),并采用asap軟件進(jìn)行了仿真。結(jié)果表明,此種設(shè)計(jì)可以很大程度上提高led路燈的效率,提高路面照明的均勻度,達(dá)到傳統(tǒng)燈具無法比擬的效果。

配光是led路燈應(yīng)用的主要技術(shù)問題之一。道路照明要求led路燈在路面為均勻性良好的矩形光斑,在道路外無污染,無眩光。采用snell定律和光源擴(kuò)展度守恒原理確定自由曲面的解析方程,借助matlab工具,采用差分法求解建立的偏微分方程,得到自由曲面的數(shù)據(jù)組,用作圖軟件pro/engineer為自由曲面透鏡建模,通過計(jì)算機(jī)仿真軟件tracepro進(jìn)行光路仿真檢驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果,并對所得結(jié)果進(jìn)行分析。設(shè)計(jì)一款內(nèi)表面為橢球面,外表面為自由曲面的led路燈透鏡,實(shí)現(xiàn)了路面光照總均勻度0.75,縱向均勻度0.85的效果。

一種全反射型的led路燈透鏡光學(xué)設(shè)計(jì)（附圖） 二次光學(xué)是直接決定led路燈的輸出效率、配光分布、均勻度及眩光程度的重要環(huán)節(jié)。綠色環(huán)保的城 市道路照明要求led路燈產(chǎn)生正好覆蓋馬路的長方形的光斑，對馬路之外的其他地方譬如居民樓和建筑物 的光污染盡量的少。xy非軸對稱的自由曲面二次光學(xué)的配光設(shè)計(jì)，是實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)的最好的方法。使得在單 個(gè)透鏡模組上就可以完成高效率長方形的輸出光斑、蝙蝠翼形的遠(yuǎn)場角度分布、以及實(shí)現(xiàn)截光設(shè)計(jì)。整個(gè) 燈頭的結(jié)構(gòu)變得非常的簡潔，只要將這些完成配光設(shè)計(jì)的led透鏡模組，按照同一個(gè)方向排列在一塊平面 的pcb板上即可，簡化了led路燈的機(jī)械結(jié)構(gòu)、散熱管理、以及電源控制的排布。本文介紹了一種全反射 型的二次光學(xué)透鏡的設(shè)計(jì)，該透鏡可以實(shí)現(xiàn)很高的輸出光效率、蝙蝠翼形的配光曲線分布、以及較均勻的 長方形光斑。 1、技術(shù)背景 led固態(tài)半導(dǎo)體照明技術(shù)被認(rèn)為是21世紀(jì)的

一種全反射型的led路燈透鏡光學(xué)設(shè)計(jì)（附圖） 二次光學(xué)是直接決定led路燈的輸出效率、配光分布、均勻度及眩光程度的重要環(huán)節(jié)。綠色環(huán)保的城 市道路照明要求led路燈產(chǎn)生正好覆蓋馬路的長方形的光斑，對馬路之外的其他地方譬如居民樓和建筑物 的光污染盡量的少。xy非軸對稱的自由曲面二次光學(xué)的配光設(shè)計(jì)，是實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)的最好的方法。使得在單 個(gè)透鏡模組上就可以完成高效率長方形的輸出光斑、蝙蝠翼形的遠(yuǎn)場角度分布、以及實(shí)現(xiàn)截光設(shè)計(jì)。整個(gè) 燈頭的結(jié)構(gòu)變得非常的簡潔，只要將這些完成配光設(shè)計(jì)的led透鏡模組，按照同一個(gè)方向排列在一塊平面 的pcb板上即可，簡化了led路燈的機(jī)械結(jié)構(gòu)、散熱管理、以及電源控制的排布。本文介紹了一種全反射 型的二次光學(xué)透鏡的設(shè)計(jì)，該透鏡可以實(shí)現(xiàn)很高的輸出光效率、蝙蝠翼形的配光曲線分布、以及較均勻的 長方形光斑。 1、技術(shù)背景 led固態(tài)半導(dǎo)體照明技術(shù)被認(rèn)為是21世紀(jì)的

LED燈具的二次光學(xué)設(shè)計(jì)

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LED燈具二次光學(xué)設(shè)計(jì)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,led在很多領(lǐng)域中被應(yīng)用得越來越廣泛,如在信號燈中的應(yīng)用,因此就需要對led發(fā)出的光線進(jìn)行二次光學(xué)設(shè)計(jì)。文中介紹了一種led信號燈的二次光學(xué)設(shè)計(jì)思路和方法,通過對光通量的估算,設(shè)計(jì)出合理的led分布、光學(xué)面罩和菲涅耳透鏡。

led的應(yīng)用范圍日趨廣泛,其相應(yīng)的二次光學(xué)設(shè)計(jì)也越來越顯出重要性。本文介紹了一種光學(xué)設(shè)計(jì)的思路和方法。

LED路燈光學(xué)設(shè)計(jì)

LED照明的透射_全反射型復(fù)合曲面二次光學(xué)透鏡的設(shè)計(jì)

led二次光學(xué)設(shè)計(jì)--淺析led燈具黃邊問題 該文章出自led3d首席設(shè)計(jì)師，danielyin。如需轉(zhuǎn)載請注明出處led3d 我們很多生產(chǎn)燈具的朋友可能都深知這一現(xiàn)象給您留下的深刻印象。這里我們不再贅述這一 現(xiàn)象給led燈具產(chǎn)品帶來的負(fù)面效應(yīng)了。 一、led的發(fā)光質(zhì)量 在人類找到使半導(dǎo)體發(fā)光的方法時(shí)，無疑是對這一科學(xué)發(fā)現(xiàn)可能對人類的未來帶來多大的沖 擊估計(jì)不足；早期，人們對led的微弱光線能用在一些小的指示燈上就已經(jīng)興奮不已，但今 天的led已經(jīng)大有取代傳統(tǒng)照明的來頭，可是一些冷靜的人總在思考這樣一個(gè)問題——led 燈具未來可不可能取代傳統(tǒng)照明燈具？ 我們帶著這個(gè)問題來討論，led燈具取代傳統(tǒng)燈具目前所固有的一個(gè)led自身的缺陷——led 的發(fā)光質(zhì)量。 早期的led只能發(fā)出單色光，最常見的是紅光、綠光和藍(lán)光，很長一段時(shí)間人們都在尋找 led發(fā)白

基于led大功率擴(kuò)展光源的二次光學(xué)設(shè)計(jì) 【摘要】在目前的低碳環(huán)境下，led照明光源逐步替代傳統(tǒng)光源，但是由 于其本身結(jié)構(gòu)和自身特點(diǎn)，要進(jìn)行高效的光能利用與照明，必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué) 設(shè)計(jì)以便改善光能分布。筆者首先闡述了led的光學(xué)特性及二次光學(xué)設(shè)計(jì)，其 次對led大功率擴(kuò)展光源的二次光學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入探討。 【關(guān)鍵詞】led照明;擴(kuò)展光源;光學(xué)設(shè)計(jì) abstract：inthecurrentlowcarbonenvironment，ledlightinglightsource graduallyreplacethetraditionallightsource，butbecauseofitsowncharacteristics andstructure，whichcarryoutefficientenergyut

一種LED信號燈的二次光學(xué)設(shè)計(jì)思路與方法 (2)

led道路照明光源的配光 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 羅毅,錢可元 清華大學(xué)集成光電子學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室清華大學(xué)深圳研究生院半導(dǎo) 體照明實(shí)驗(yàn)室 內(nèi)容 á城市道路照明系統(tǒng)的功能 á從道路照明國家標(biāo)準(zhǔn)看配光設(shè)計(jì)的意義á傳統(tǒng)路燈配光曲線模型 á理想路燈的光場分布 á二次光學(xué)的非成像光學(xué)設(shè)計(jì) á系統(tǒng)散熱及及可靠性設(shè)計(jì) áled路燈應(yīng)用推廣的對策 城市道路照明系統(tǒng)的功能 á照明——行人、車輛以辨認(rèn)道路之便利 ?達(dá)到一定的照度 á照明以外的功能——美化、氣氛、安全?? ?造型、光色、變幻比照度更重要 從道路照明國家標(biāo)準(zhǔn)看配光設(shè)計(jì)的意義 á 道路照明國家標(biāo)準(zhǔn)的重點(diǎn): 照明區(qū)域的設(shè)定 1.2.最小照度(亮度的要求3.路面照度的均勻度4. 眩光及光污染的限制 道路亮度(cd.m-2照度(lx燈具安裝高 度(m 路面 寬度 路面照明長度(m路面照明面 積(m2平均等級(m平均亮度

城市的路燈在照亮道路的同時(shí)，也帶來了大量的光污染和能源浪費(fèi)，長期以來備受詬病卻無解決良方。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報(bào)道，日前一組來自中國臺灣和墨西哥的研究人員開發(fā)出了一種新型照明系統(tǒng)，通過高效利用led，能確保路燈只照亮需要光線的地方，而不產(chǎn)生其他不必要的光線。相關(guān)研究發(fā)表在近日出版的美國光學(xué)學(xué)會主辦的《光學(xué)快報(bào)》雜志上。

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