全反射型LED路灯透镜光学设计

LED路灯透镜的二次光学设计介绍 (2)

LED路灯透镜的二次光学设计介绍

为了实现道路照明所要求的矩形光斑分布,以满足led路灯照明系统的要求,依据光源特性和路面的光斑分布,通过折射定律建立透镜母线的斜率方程,根据该方程设计了用于矩形光斑分布的led路灯透镜,采用正交优化方法,利用lighttools软件对所设计的透镜光学系统进行仿真比较研究,得到了一个矩形光斑分布的光学透镜。仿真结果表明,该透镜光学系统在高度为10m的照射条件下,照射面积为40m×10m的矩形光斑,均匀度为0.31。对有光斑尺寸要求的led路灯透镜来说,该方法提供了一种简单有效的设计途径。

LED照明的透射_全反射型复合曲面二次光学透镜的设计

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led的二次光学元件设计对led路灯的配光及光学输出效率至关重要。文章针对大功率led在路灯上的应用,基于选定的led进行了一种用于led路灯的自由曲面二次光学透镜的设计,并采用光学软件进行仿真。结果表明,采用非对称自由曲面二次光学元件可以实现led路灯的矩形配光,采用这种led模组组成的路灯便于结构设计、电源安装,不同功率的led路灯只需要增加不同数量的led模组即可。此种设计可以在很大程度上提高led路灯的效率,提高路面照明的均匀度。

LED路灯自由曲面二次光学透镜的设计

半导体发光二极管(led)的发光效率高、寿命长等优点,使其成为目前道路照明中的应用趋势。针对led在道路照明上的应用,为获得路面上均匀的矩形配光效果对选定的led进行自由曲面二次光学透镜的设计,设计出符合城市道路照明标准的led路灯配光方案,使led模组直接实现矩形配光。考虑封装后led的实际配光曲线应用网格对应法利用计算软件标定自由曲面二次光学透镜的离散数据点坐标,对透镜结构进行建模。

LED路灯光学设计

led路灯透镜、路灯透镜、路灯玻璃透镜、玻璃透镜、偏光路灯透镜、花生透镜 led路灯玻璃透现在广泛应用于路灯照明行业，因为led光源发出的光强曲线为朗博曲线，所起不经过光学玻璃透镜的 处理达不到公路照明的效果。通常led路灯的光斑为矩形光斑，所以透镜必须将圆形光斑处理成矩形光斑。现在先进 的光学模拟软件结合三维设计软件可以很好的解决这一问题，通过三维软件的曲面成型，导入tracepro中进行光学模拟， 进行交互式设计。最终达到想要的效果。 如下为某款路灯透镜的设计流程 1、依据经验初步设计出透镜的自由曲面完成这一部的设计时，要求操作者有相当高的前期实践经验，熟知曲面的设计 流程。 2、将初步设计的透镜自由曲面导入光学软件进行模拟。这一步，最关键的当是有准确的led路灯光源。 3、做出初步的光强曲线，分析和理想效果的差异。 4、重新设计led路灯透镜的外形。 5

led路灯透镜设计 二次光学是直接决定led路灯的输出效率、配光分布、均匀度及眩光程度的重要环节。绿 色环保的城市道路照明要求led路灯产生正好覆盖马路的长方形的光斑，对马路之外的其 他地方譬如居民楼和建筑物的光污染尽量的少。xy非轴对称的自由曲面二次光学的配光设 计，是实现此目标的最好的方法。使得在单个透镜模组上就可以完成高效率长方形的输出光 斑、蝙蝠翼形的远场角度分布、以及实现截光设计。整个灯头的结构变得非常的简洁，只要 将这些完成配光设计的led透镜模组，按照同一个方向排列在一块平面的pcb板上即可， 简化了led路灯的机械结构、散热管理、以及电源控制的排布。本文介绍了一种全反射型 的二次光学透镜的设计，该透镜可以实现很高的输出光效率、蝙蝠翼形的配光曲线分布、以 及较均匀的长方形光斑。 1.技术背景led固态半导体照明技术被认为是21世纪的战

led道路照明光源的配光 设计与实现 罗毅,钱可元 清华大学集成光电子学国家重点实验室清华大学深圳研究生院半导 体照明实验室 内容 á城市道路照明系统的功能 á从道路照明国家标准看配光设计的意义á传统路灯配光曲线模型 á理想路灯的光场分布 á二次光学的非成像光学设计 á系统散热及及可靠性设计 áled路灯应用推广的对策 城市道路照明系统的功能 á照明——行人、车辆以辨认道路之便利 ?达到一定的照度 á照明以外的功能——美化、气氛、安全⋯⋯ ?造型、光色、变幻比照度更重要 从道路照明国家标准看配光设计的意义 á 道路照明国家标准的重点: 照明区域的设定 1.2.最小照度(亮度的要求3.路面照度的均匀度4. 眩光及光污染的限制 道路亮度(cd.m-2照度(lx灯具安装高 度(m 路面 宽度 路面照明长度(m路面照明面 积(m2平均等级(m平均亮度

LED路灯的照明光学设计

led道路照明光源的配光 设计与实现 罗毅,钱可元 清华大学集成光电子学国家重点实验室清华大学深圳研究生院半导 体照明实验室 内容 á城市道路照明系统的功能 á从道路照明国家标准看配光设计的意义á传统路灯配光曲线模型 á理想路灯的光场分布 á二次光学的非成像光学设计 á系统散热及及可靠性设计 áled路灯应用推广的对策 城市道路照明系统的功能 á照明——行人、车辆以辨认道路之便利 ?达到一定的照度 á照明以外的功能——美化、气氛、安全⋯⋯ ?造型、光色、变幻比照度更重要 从道路照明国家标准看配光设计的意义 á 道路照明国家标准的重点: 照明区域的设定 1.2.最小照度(亮度的要求3.路面照度的均匀度4. 眩光及光污染的限制 道路亮度(cd.m-2照度(lx灯具安装高 度(m 路面 宽度 路面照明长度(m路面照明面 积(m2平均等级(m平均亮度

LED路灯光学设计(罗毅)

led道路照明系统的光学设计及发展趋势 1、led道路照明系统的背景介绍 为了满足城市道路照明设计标准，传统的道路照明灯具往往采用耗电200瓦以上含水银的灯泡。相比 之下，到2009年，市场上发光二极管（led）的光学效率已经超过了100lm/w，这意味着采用led作 光源的路灯，其耗电量将会大大的减少。由于led的超长寿命、不含汞和节能的特性，采用led作光源 的路灯来取代传统的lps（低压钠灯）或mh（金属卤化物灯）是很好的选择。目前，led路灯在世界上 各个国家都进行了测试。为了解决能源紧缺和温室气体的排放问题，led路灯在一些地方已经实用化，其 中中国、北美以及欧洲的一些地区和都市的政府进行了积极的推广。 由于市场上出厂的led大部分都是呈郎伯型（lambertian范围的出射光还是很多，这样就会给远处 的车辆或行人造成眩光

本文针对大功率led在路灯上的应用,探讨了led光源的选择依据,基于选定的led进行了基于透镜的led二次光学设计,并采用asap软件进行了仿真。结果表明,此种设计可以很大程度上提高led路灯的效率,提高路面照明的均匀度,达到传统灯具无法比拟的效果。

鉴于道路照明需求的多样性和复杂性,基于配光曲线映射原理,运用透射光学设计手段,借鉴传统路灯设计方法,针对单颗大功率白光led,根据其特有的配光特性参数设计了一种新颖的二次光学透镜。该透镜实现了将led的郎伯型配光转换为蝙蝠翼型配光,将圆形光斑转换为矩形光斑,同时可以达到很高的光输出效率和近似1∶2的长宽比。与同类设计相比,达到国家道路照明标准,同时降低了设计复杂度,可应用于led路灯设计。

一、序言在激光记录中,现在很大一部分应用正棱柱体旋转反射镜和f—θ透镜的光学扫描系统,如激光束图象记录仪,计算机缩微存储器,激光电子分色机,计算机激光打印机的激光头等。这种光学扫描系统是依靠反射镜和f—θ透镜实现水平方向的快速、均匀扫描,利用记录介质(如胶片、干银纸或光导体等)的运动完成另一垂直方向的扫描来

现阶段，新兴产业在我国全面发展，其涉及范围十分广泛，正是处在这种环境之下，让led市场也不断繁荣，led路灯的光学设计也变得越来越重要．基于此，本文针对led路灯光学设计技术进行分析．

led作为新型的绿色光源,在道路照明领域迅速发展。道路照明要求led路灯在路面形成均匀性良好的矩形光斑,这就需要设计自由曲面透镜来达到配光要求。简要介绍了目前常见的自由曲面透镜设计方法,并就偏微分方程法和网格法进行了详细介绍与比较,认为网格法更具有良好的研究前景。

城市的路灯在照亮道路的同时，也带来了大量的光污染和能源浪费，长期以来备受诟病却无解决良方。据物理学家组织网近日报道，日前一组来自中国台湾和墨西哥的研究人员开发出了一种新型照明系统，通过高效利用led，能确保路灯只照亮需要光线的地方，而不产生其他不必要的光线。相关研究发表在近日出版的美国光学学会主办的《光学快报》杂志上。