LED路燈透鏡二次光學(xué)設(shè)計介紹

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,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進行自由曲面二次光學(xué)透鏡的設(shè)計,設(shè)計出符合城市道路照明標(biāo)準(zhǔn)的led路燈配光方案,使led模組直接實現(xiàn)矩形配光。考慮封裝后led的實際配光曲線應(yīng)用網(wǎng)格對應(yīng)法利用計算軟件標(biāo)定自由曲面二次光學(xué)透鏡的離散數(shù)據(jù)點坐標(biāo),對透鏡結(jié)構(gòu)進行建模。

led的二次光學(xué)元件設(shè)計對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,并采用光學(xué)軟件進行仿真。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、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。

一種全反射型的led路燈透鏡光學(xué)設(shè)計[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，該透鏡可以實現(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，是實現(xiàn)此目標(biāo)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(yuǎn)場角度分布、以 及實現(xiàn)截光設(shè)計。整個燈頭的結(jié)構(gòu)變得非常的簡潔，只要將這些完成配光設(shè)計的led透鏡模組，按 照同一個方向排列在一塊平面的pcb

為了實現(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)計的透鏡光學(xué)系統(tǒng)進行仿真比較研究,得到了一個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進行了基于透鏡的led二次光學(xué)設(shè)計,并采用asap軟件進行了仿真。結(jié)果表明,此種設(shè)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(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,通過計算機仿真軟件tracepro進行光路仿真檢驗設(shè)計結(jié)果,并對所得結(jié)果進行分析。設(shè)計一款內(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（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，是實現(xiàn)此目標(biāo)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(yuǎn)場角度分布、以及實現(xiàn)截光設(shè)計。整個 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(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，該透鏡可以實現(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

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一種全反射型的led路燈透鏡光學(xué)設(shè)計（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，是實現(xiàn)此目標(biāo)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(yuǎn)場角度分布、以及實現(xiàn)截光設(shè)計。整個 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(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，該透鏡可以實現(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燈具二次光學(xué)設(shè)計

LED燈具的二次光學(xué)設(shè)計

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)出的光線進行二次光學(xué)設(shè)計。文中介紹了一種led信號燈的二次光學(xué)設(shè)計思路和方法,通過對光通量的估算,設(shè)計出合理的led分布、光學(xué)面罩和菲涅耳透鏡。

LED路燈光學(xué)設(shè)計

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

led二次光學(xué)設(shè)計--淺析led燈具黃邊問題 該文章出自led3d首席設(shè)計師，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，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？ 我們帶著這個問題來討論，led燈具取代傳統(tǒng)燈具目前所固有的一個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，很長一段時間人們都在尋找 led發(fā)白

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(xiàn)在廣泛應(yīng)用于路燈照明行業(yè)，因為led光源發(fā)出的光強曲線為朗博曲線，所起不經(jīng)過光學(xué)玻璃透鏡的 處理達(dá)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?，F(xiàn)在先進 的光學(xué)模擬軟件結(jié)合三維設(shè)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(dǎo)入tracepro中進行光學(xué)模擬， 進行交互式設(shè)計。最終達(dá)到想要的效果。 如下為某款路燈透鏡的設(shè)計流程 1、依據(jù)經(jīng)驗初步設(shè)計出透鏡的自由曲面完成這一部的設(shè)計時，要求操作者有相當(dāng)高的前期實踐經(jīng)驗，熟知曲面的設(shè)計 流程。 2、將初步設(shè)計的透鏡自由曲面導(dǎo)入光學(xué)軟件進行模擬。這一步，最關(guān)鍵的當(dāng)是有準(zhǔn)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(shè)計led路燈透鏡的外形。 5

led路燈透鏡設(shè)計 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，是實現(xiàn)此目標(biāo)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(yuǎn)場角度分布、以及實現(xiàn)截光設(shè)計。整個燈頭的結(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(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，該透鏡可以實現(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l(fā)ed固態(tài)半導(dǎo)體照明技術(shù)被認(rèn)為是21世紀(jì)的戰(zhàn)

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

亮度要求和照度要求均能達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)[1]要求,并且針對具有煙囪效應(yīng)的散熱結(jié)構(gòu)提出了一種二次光學(xué)設(shè)計方法的一種配光曲線,模擬設(shè)計結(jié)果與實測結(jié)果符合很好。在道路照明效果測試方面,采用成像亮度計對路面亮度進行實測評估,效果比較好,達(dá)到初始設(shè)計要求。

led道路照明光源的配光 設(shè)計與實現(xiàn) 羅毅,錢可元 清華大學(xué)集成光電子學(xué)國家重點實驗室清華大學(xué)深圳研究生院半導(dǎo) 體照明實驗室 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 á系統(tǒng)散熱及及可靠性設(shè)計 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)計的意義 á 道路照明國家標(biāo)準(zhǔn)的重點: 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

LED路燈的照明光學(xué)設(shè)計

現(xiàn)階段，新興產(chǎn)業(yè)在我國全面發(fā)展，其涉及范圍十分廣泛，正是處在這種環(huán)境之下，讓led市場也不斷繁榮，led路燈的光學(xué)設(shè)計也變得越來越重要．基于此，本文針對led路燈光學(xué)設(shè)計技術(shù)進行分析．