LED路燈自由曲面二次透鏡設(shè)計

第23卷　第5期 2008年10月 液　晶　與　顯　示 chinesejournalofliquidcrystalsanddisplays vol123,no15 oct.,2008 文章編號:100722780(2008)0520589206 自由曲面的led路燈透鏡的設(shè)計 蔣金波,杜　雪3,李榮彬 (香港理工大學(xué)工業(yè)及系統(tǒng)工程學(xué)系先進光學(xué)制造中心,香港九龍,e2mail:jilishi_optics@yahoo.com.cn) 摘　要: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。良好的道 路照明要求led路燈的配光為長方形的光型,路燈發(fā)出的所有光剛剛可以覆蓋住馬路,而馬 路之外的光污染幾乎為零。非對稱自由曲面二次光學(xué)元件的采用可以使led路燈的長

第23卷　第5期 2008年10月 液　晶　與　顯　示 chinesejournalofliquidcrystalsanddisplays vol123,no15 oct.,2008 文章編號:100722780(2008)0520589206 自由曲面的led路燈透鏡的設(shè)計 蔣金波,杜　雪3,李榮彬 (香港理工大學(xué)工業(yè)及系統(tǒng)工程學(xué)系先進光學(xué)制造中心,香港九龍,e2mail:jilishi_optics@yahoo.com.cn) 摘　要: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。良好的道 路照明要求led路燈的配光為長方形的光型,路燈發(fā)出的所有光剛剛可以覆蓋住馬路,而馬 路之外的光污染幾乎為零。非對稱自由曲面二次光學(xué)元件的采用可以使led路燈的長

第23卷　第5期 2008年10月 液　晶　與　顯　示 chinesejournalofliquidcrystalsanddisplays vol123,no15 oct.,2008 文章編號:100722780(2008)0520589206 自由曲面的led路燈透鏡的設(shè)計 蔣金波,杜　雪3,李榮彬 (香港理工大學(xué)工業(yè)及系統(tǒng)工程學(xué)系先進光學(xué)制造中心,香港九龍,e2mail:jilishi_optics@yahoo.com.cn) 摘　要: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。良好的道 路照明要求led路燈的配光為長方形的光型,路燈發(fā)出的所有光剛剛可以覆蓋住馬路,而馬 路之外的光污染幾乎為零。非對稱自由曲面二次光學(xué)元件的采用可以使led路燈的長

第23卷　第5期 2008年10月 液　晶　與　顯　示 chinesejournalofliquidcrystalsanddisplays vol123,no15 oct.,2008 文章編號:100722780(2008)0520589206 自由曲面的led路燈透鏡的設(shè)計 蔣金波,杜　雪3,李榮彬 (香港理工大學(xué)工業(yè)及系統(tǒng)工程學(xué)系先進光學(xué)制造中心,香港九龍,e2mail:jilishi_optics@yahoo.com.cn) 摘　要: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。良好的道 路照明要求led路燈的配光為長方形的光型,路燈發(fā)出的所有光剛剛可以覆蓋住馬路,而馬 路之外的光污染幾乎為零。非對稱自由曲面二次光學(xué)元件的采用可以使led路燈的長

LED路燈透鏡的二次光學(xué)設(shè)計介紹 (2)

LED路燈透鏡的二次光學(xué)設(shè)計介紹

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(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(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(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)被認為是21世紀的戰(zhàn)

一種利用自由曲面透鏡的LED路燈配光設(shè)計與研究

隨著半導(dǎo)體照明技術(shù)的發(fā)展,led路燈應(yīng)用日益廣泛。其二次配光設(shè)計對led路燈照明具有重要的作用。led路燈應(yīng)用中,為了使其照度和照度均勻度滿足一定的要求,設(shè)計采用了自由曲面透鏡的二次配光。根據(jù)折射定律、目標照明面光分布和照度均勻建立自由曲面的方程,數(shù)值法求得面型數(shù)據(jù)并導(dǎo)入建模軟件擬合成透鏡實體,對利用自由曲面透鏡配光的led及l(fā)ed路燈進行了光線追跡仿真及分析。結(jié)果表明基于自由曲面透鏡的led路燈具有較好的照度、亮度和均勻度。

led路燈透鏡的規(guī)格 路燈透鏡的規(guī)格 1．角度規(guī)格 1．1．因為不同道路有不同的光學(xué)需求，比如：路燈高度、路燈桿之間的距離、道路 的種類（主干路、干路、支路、庭院小區(qū)等），因此路燈透鏡的角度要求也不盡相同； 1．2．一般來講，路燈透鏡的聚光角度規(guī)格為：60度、80度、100度、120度幾種； 1．3．一般主干路路燈桿高度為10-12m，路燈桿相距為30-35m，由此推算出路燈透 鏡角度需求為100-120度； 2．光斑規(guī)格 2．1．圓形光斑，一般應(yīng)用于庭院小區(qū)道路；照射范圍及照度要求不是很高； 2．2．橢圓形光斑，一般應(yīng)用于機動車或非機動車道，有效克效了圓形光斑照射時， 圓與圓相接的地方兩側(cè)會有一個暗區(qū)，整條道路上，光線沒有很好的均勻分布或是圓形光斑 的一部分光線超出了道路面而沒有真正利用起來； 2．3．矩形光斑，應(yīng)用于機動車道，有

針對led臺燈照明區(qū)域照度均勻度不足的現(xiàn)狀,提出了利用自由曲面透鏡實現(xiàn)二次光學(xué)配光的方法?；诠庠吹睦什鈱W(xué)特性,建立理想led點光源與照明區(qū)域的余弦拓撲關(guān)系,并依據(jù)snell定律通過matlab編程迭代計算自由曲面的母線。利用tracepro光學(xué)軟件仿真分析了光源實際尺寸對配光效果的影響,并探討了透鏡尺寸與配光效果的關(guān)系。經(jīng)仿真優(yōu)化的自由曲面透鏡,實現(xiàn)發(fā)光半徑2mm的led光源在臺燈要求的照明區(qū)域上均勻度(最小值/最大值)達到95%,同時光的利用效率提高20%以上。

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。

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作為第四代照明光源已被廣泛應(yīng)用于照明系統(tǒng),文章主要針對led照明系統(tǒng)中二次配光透鏡的使用環(huán)境,材料屬性,以及實際應(yīng)用方面進行了闡述。

路燈透鏡設(shè)計 id:七廟 2012.3.1 目錄 一．前言........................................................................................................................1 二．道路基礎(chǔ)分析........................................................................................................2 2.1道路基礎(chǔ)概念及分類......................................................................................2 2.2道路的橫截面與照明.................

led 1led ,200 ,2009,(led)100lm/w, led,led, ledlps()mh(),led ,led , led(lambertiandistribution),, ,,led ,, ,led,led ,, ,,led ,,, ,,75~90, led,,led , led 2 ,,, ,, ,,, , (1)~(9),, ,, ,3lighttools[4] ,5,led 8led ,pcb, led,pcb ,, led129,10, ,, led 3led led, ,led,, led 3.1 led,led, ,led 13led , ,,3 ,,led lighttools13 ,, ()

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,達到國家道路照明標準,同時降低了設(shè)計復(fù)雜度,可應(yīng)用于led路燈設(shè)計。

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(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)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(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》雜志上。

責任編輯：李健 66www.***.***2011.8 led驅(qū)動器 基于自由曲面和菲涅爾透鏡的 led汽車后霧燈設(shè)計 designofledrearfoglampformotorvehiclesbasedonfree-formsurfaceandfresnellens 舒浙偉 1 郭康賢 2 彭超 1 　⒈廣州大學(xué)物理與電子工程學(xué)院（廣東廣州510006） ⒉郭康賢廣州大學(xué)物理與電子工程學(xué)院固體物理與材料研究所所長（廣東廣州510006） 本文于2011年5月27日收到。舒浙偉：浙江縉云人，碩士生，研究方向為光電 子信息；郭康賢：四川西昌人，博士，碩士生導(dǎo)師，所長。 摘要：自由曲面透鏡由一組非規(guī)則的曲面元組成，由這些曲面元通過改變 其方位角度達到理想的配光要求，自主控制后霧燈

自由曲面透鏡由一組非規(guī)則的曲面元組成,由這些曲面元通過改變其方位角度達到理想的配光要求,自主控制后霧燈各個投射區(qū)域,有效地控制其光場。菲涅爾透鏡可將led光源發(fā)出的光束轉(zhuǎn)化成平行光。根據(jù)汽車后霧燈標準gb-11554的配光要求,采用以拋物面為基礎(chǔ)的自由曲面和菲涅爾透鏡相結(jié)合,結(jié)合實際的參數(shù),通過3d設(shè)計軟件solidworks建立一套多曲面led后霧燈透鏡模型,再利用tracepro軟件根據(jù)光線追蹤法仿真模擬得到光場分布。本文中所使用的紅光小功率led光源符合gb-11554要求,其中每個led光源都有各自獨立的光學(xué)系統(tǒng),采用5個led構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng),其系統(tǒng)發(fā)光強度及系統(tǒng)配光性能的模擬結(jié)果都滿足gb-11554要求。

根據(jù)三級像差理論,推導(dǎo)用彎月透鏡檢驗凸雙曲面和凸拋物面的初始結(jié)構(gòu)參數(shù)計算公式,討論設(shè)計方法,給出設(shè)計實例