LED路燈透鏡的二次光學設計介紹 (2)

LED路燈透鏡的二次光學設計介紹

為了實現道路照明所要求的矩形光斑分布,以滿足led路燈照明系統的要求,依據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,根據該方程設計了用于矩形光斑分布的led路燈透鏡,采用正交優化方法,利用lighttools軟件對所設計的透鏡光學系統進行仿真比較研究,得到了一個矩形光斑分布的光學透鏡。仿真結果表明,該透鏡光學系統在高度為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計途徑。

LED照明的透射_全反射型復合曲面二次光學透鏡的設計

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led的二次光學元件設計對led路燈的配光及光學輸出效率至關重要。文章針對大功率led在路燈上的應用,基于選定的led進行了一種用于led路燈的自由曲面二次光學透鏡的設計,并采用光學軟件進行仿真。結果表明,采用非對稱自由曲面二次光學元件可以實現led路燈的矩形配光,采用這種led模組組成的路燈便于結構設計、電源安裝,不同功率的led路燈只需要增加不同數量的led模組即可。此種設計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透鏡的設計

半導體發光二極管(led)的發光效率高、壽命長等優點,使其成為目前道路照明中的應用趨勢。針對led在道路照明上的應用,為獲得路面上均勻的矩形配光效果對選定的led進行自由曲面二次光學透鏡的設計,設計出符合城市道路照明標準的led路燈配光方案,使led模組直接實現矩形配光。考慮封裝后led的實際配光曲線應用網格對應法利用計算軟件標定自由曲面二次光學透鏡的離散數據點坐標,對透鏡結構進行建模。

LED路燈光學設計

led路燈透鏡、路燈透鏡、路燈玻璃透鏡、玻璃透鏡、偏光路燈透鏡、花生透鏡 led路燈玻璃透現在廣泛應用于路燈照明行業，因為led光源發出的光強曲線為朗博曲線，所起不經過光學玻璃透鏡的 處理達不到公路照明的效果。通常led路燈的光斑為矩形光斑，所以透鏡必須將圓形光斑處理成矩形光斑。現在先進 的光學模擬軟件結合三維設計軟件可以很好的解決這一問題，通過三維軟件的曲面成型，導入tracepro中進行光學模擬， 進行交互式設計。最終達到想要的效果。 如下為某款路燈透鏡的設計流程 1、依據經驗初步設計出透鏡的自由曲面完成這一部的設計時，要求操作者有相當高的前期實踐經驗，熟知曲面的設計 流程。 2、將初步設計的透鏡自由曲面導入光學軟件進行模擬。這一步，最關鍵的當是有準確的led路燈光源。 3、做出初步的光強曲線，分析和理想效果的差異。 4、重新設計led路燈透鏡的外形。 5

led路燈透鏡設計 二次光學是直接決定led路燈的輸出效率、配光分布、均勻度及眩光程度的重要環節。綠 色環保的城市道路照明要求led路燈產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的配光設 計，是實現此目標的最好的方法。使得在單個透鏡模組上就可以完成高效率長方形的輸出光 斑、蝙蝠翼形的遠場角度分布、以及實現截光設計。整個燈頭的結構變得非常的簡潔，只要 將這些完成配光設計的led透鏡模組，按照同一個方向排列在一塊平面的pcb板上即可， 簡化了led路燈的機械結構、散熱管理、以及電源控制的排布。本文介紹了一種全反射型 的二次光學透鏡的設計，該透鏡可以實現很高的輸出光效率、蝙蝠翼形的配光曲線分布、以 及較均勻的長方形光斑。 1.技術背景led固態半導體照明技術被認為是21世紀的戰

led道路照明光源的配光 設計與實現 羅毅,錢可元 清華大學集成光電子學國家重點實驗室清華大學深圳研究生院半導 體照明實驗室 內容 á城市道路照明系統的功能 á從道路照明國家標準看配光設計的意義á傳統路燈配光曲線模型 á理想路燈的光場分布 á二次光學的非成像光學設計 á系統散熱及及可靠性設計 áled路燈應用推廣的對策 城市道路照明系統的功能 á照明——行人、車輛以辨認道路之便利 ?達到一定的照度 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 從道路照明國家標準看配光設計的意義 á 道路照明國家標準的重點: 照明區域的設定 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

LED路燈的照明光學設計

led道路照明光源的配光 設計與實現 羅毅,錢可元 清華大學集成光電子學國家重點實驗室清華大學深圳研究生院半導 體照明實驗室 內容 á城市道路照明系統的功能 á從道路照明國家標準看配光設計的意義á傳統路燈配光曲線模型 á理想路燈的光場分布 á二次光學的非成像光學設計 á系統散熱及及可靠性設計 áled路燈應用推廣的對策 城市道路照明系統的功能 á照明——行人、車輛以辨認道路之便利 ?達到一定的照度 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 從道路照明國家標準看配光設計的意義 á 道路照明國家標準的重點: 照明區域的設定 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

LED路燈光學設計(羅毅)

led道路照明系統的光學設計及發展趨勢 1、led道路照明系統的背景介紹 為了滿足城市道路照明設計標準，傳統的道路照明燈具往往采用耗電200瓦以上含水銀的燈泡。相比 之下，到2009年，市場上發光二極管（led）的光學效率已經超過了100lm/w，這意味著采用led作 光源的路燈，其耗電量將會大大的減少。由于led的超長壽命、不含汞和節能的特性，采用led作光源 的路燈來取代傳統的lps（低壓鈉燈）或mh（金屬鹵化物燈）是很好的選擇。目前，led路燈在世界上 各個國家都進行了測試。為了解決能源緊缺和溫室氣體的排放問題，led路燈在一些地方已經實用化，其 中中國、北美以及歐洲的一些地區和都市的政府進行了積極的推廣。 由于市場上出廠的led大部分都是呈郎伯型（lambertian范圍的出射光還是很多，這樣就會給遠處 的車輛或行人造成眩光

本文針對大功率led在路燈上的應用,探討了led光源的選擇依據,基于選定的led進行了基于透鏡的led二次光學設計,并采用asap軟件進行了仿真。結果表明,此種設計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,達到傳統燈具無法比擬的效果。

鑒于道路照明需求的多樣性和復雜性,基于配光曲線映射原理,運用透射光學設計手段,借鑒傳統路燈設計方法,針對單顆大功率白光led,根據其特有的配光特性參數設計了一種新穎的二次光學透鏡。該透鏡實現了將led的郎伯型配光轉換為蝙蝠翼型配光,將圓形光斑轉換為矩形光斑,同時可以達到很高的光輸出效率和近似1∶2的長寬比。與同類設計相比,達到國家道路照明標準,同時降低了設計復雜度,可應用于led路燈設計。

一、序言在激光記錄中,現在很大一部分應用正棱柱體旋轉反射鏡和f—θ透鏡的光學掃描系統,如激光束圖象記錄儀,計算機縮微存儲器,激光電子分色機,計算機激光打印機的激光頭等。這種光學掃描系統是依靠反射鏡和f—θ透鏡實現水平方向的快速、均勻掃描,利用記錄介質(如膠片、干銀紙或光導體等)的運動完成另一垂直方向的掃描來

現階段，新興產業在我國全面發展，其涉及范圍十分廣泛，正是處在這種環境之下，讓led市場也不斷繁榮，led路燈的光學設計也變得越來越重要．基于此，本文針對led路燈光學設計技術進行分析．

led作為新型的綠色光源,在道路照明領域迅速發展。道路照明要求led路燈在路面形成均勻性良好的矩形光斑,這就需要設計自由曲面透鏡來達到配光要求。簡要介紹了目前常見的自由曲面透鏡設計方法,并就偏微分方程法和網格法進行了詳細介紹與比較,認為網格法更具有良好的研究前景。

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