反射器設(shè)計(jì)

淺談燈具反射器的設(shè)計(jì) ——淺談燈具反射器的設(shè)計(jì) 一只優(yōu)秀的燈具不僅有優(yōu)美的外型、合理的結(jié)構(gòu)、高品質(zhì)的電器組件，還要有高效能的 反射器，而這個(gè)高效能的反射器是最有技術(shù)含量的部件之一，也是最不被人拷貝的部件之一， 它應(yīng)該具有高反射性、良好的控光角度和反射出來的均勻度。在多次的理論與實(shí)踐中的探索 與思考，就以旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的燈杯為例，談?wù)剬?duì)這樣燈杯的一些看法。 1、先按配光的要求，如要求設(shè)計(jì)一個(gè)中光束（30o）的插式燈杯，應(yīng)該說這個(gè)旋轉(zhuǎn)對(duì) 稱燈杯有點(diǎn)象橢圓，而不象拋物線那樣的曲線，為什么？因?yàn)闄E圓焦點(diǎn)出來的光線會(huì)從另一 個(gè)焦點(diǎn)交叉射出去，拋物線焦點(diǎn)出來的光線會(huì)平行的射出去的，理論上是可以證明的，從 photopia軟件里也會(huì)很直觀的得到這個(gè)結(jié)果。其實(shí)也并不是一段簡簡單單的弧線就可做好 一個(gè)燈杯的，它應(yīng)該由多曲面組成的一個(gè)近似某類形狀； 2、第二步，將考慮燈具的結(jié)構(gòu)，這個(gè)燈杯是怎

投射式汽車前照燈反射器橢圓曲面的設(shè)計(jì)

淺談旋轉(zhuǎn)對(duì)稱燈罩的設(shè)計(jì) 字號(hào):小中大|打印發(fā)布:2008-10-2809:19作者:蔣常義來源:照明工程師社 區(qū)查看:968次 編者按：利用光學(xué)軟件photopia設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱燈罩與其產(chǎn)品成型后的配光曲線 圖、平面等照度曲線及照度均勻性的效果圖比較，探討旋轉(zhuǎn)燈罩在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和 表面處理等相關(guān)問題。 1引言 一只優(yōu)秀的綠色照明燈具不僅有優(yōu)美的外型、合理的結(jié)構(gòu)、高品質(zhì)的電器 組件，還要有高效能的反射器，而這個(gè)高效能的反射器是最有技術(shù)含量的部件 之一，它接受來自光源的光線，反射出需要的光線分布，起到加工光線組合的 作用。它應(yīng)該具有高反射性、良好的眩光控制和反射出來的均勻度。在多次的 理論與實(shí)踐中的探索與思考，就以旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的燈罩為例，探討這類燈罩的一些 相關(guān)問題。 2根據(jù)市場上反饋的需求，定義燈罩選用的材料和基本的外觀尺寸 如要求設(shè)計(jì)

針對(duì)投射式汽車前照燈光源利用率不高的缺點(diǎn)及近光光型水平方向約±20°的照射范圍要求,提出以變橢圓輪廓的方法設(shè)計(jì)投射式前照燈的反射器曲面,分析了橢圓輪廓曲線對(duì)投射式前照燈配光的影響,給出了橢圓曲線的軸長變化規(guī)律,通過計(jì)算擬合得到了光滑的變橢圓反射面。在光學(xué)軟件lucidshape中對(duì)該變橢圓反射面構(gòu)成的投射式前照燈光學(xué)系統(tǒng)的模擬結(jié)果表明,采用該變橢圓反射面比復(fù)合橢球面的光源利用率提高了10%左右,光型水平方向照射范圍在±20°以上,能滿足近光光型"寬而不高"的特點(diǎn)。

自由曲面前照燈是最具發(fā)展?jié)摿Φ那罢諢糁?。自由曲面前照燈的反射器是無法用數(shù)學(xué)方程來描述的自由曲面,其設(shè)計(jì)一直是前照燈設(shè)計(jì)中的一個(gè)難點(diǎn)。研究用計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)來進(jìn)行自由曲面前照燈的設(shè)計(jì)。其主要內(nèi)容包括光源建模、自由曲面反射器的設(shè)計(jì)和前照燈照明效果模擬三大部分。論文給出了設(shè)計(jì)實(shí)例結(jié)果。

本文介紹了玻璃微珠定向反射器的用途、結(jié)構(gòu)及其幾何光學(xué)原理。從球形透鏡折射理論出發(fā),推導(dǎo)出光線在微珠中折射和反射時(shí)所遵從的理論公式。并用此公式對(duì)三種類型的玻璃微珠定向反射器作了分析和討論。

根據(jù)非成像光學(xué)和光度學(xué)理論,針對(duì)led光源的發(fā)光特性和汽車造型設(shè)計(jì)要求,分析了影響拋物反射器能量利用率的幾何參數(shù),導(dǎo)出了拋物反射器的光能利用率與反射器的口徑、收光角及拋物鏡主軸相對(duì)led光源的角度的解析關(guān)系式。分析結(jié)果表明,反射器單位口徑的光能利用率隨口徑的變化并非單調(diào),而是存在著峰值,當(dāng)收光角為70.53°時(shí),單位口徑收光效率最大值;對(duì)一定光學(xué)擴(kuò)展量的拋物反射器,通過旋轉(zhuǎn)led光源,可以進(jìn)一步提高光能利用率;拋物反射器的收光角不同,最佳的旋轉(zhuǎn)角度也不同。tracepro仿真模擬結(jié)果與理論分析結(jié)論基本一致,所得結(jié)果為拋物反射器的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。

提出了一種由單個(gè)光纖光柵和一個(gè)光纖方向耦合器組成的新型全光纖反射器,推導(dǎo)出了當(dāng)光柵為均勻bragg光柵、器件任意端口輸入時(shí),任何一端口的輸出解析式。分析表明器件具有法布里-珀羅腔干涉儀的特點(diǎn),耦合器的耦合比系數(shù)類似于法布里-珀羅腔的反射率,耦合比系數(shù)越大,輸出光譜半高全寬度(fwhm)越窄,消光比越好。當(dāng)耦合比系數(shù)大于0.8時(shí),fwhm可以窄到0.02nm,消光比大于0.9。如果光柵是“強(qiáng)”耦合,器件具有均勻分布的多通道梳狀輸出特性;光柵為“弱”耦合時(shí),則能實(shí)現(xiàn)fwhm小于0.02nm的單頻輸出。器件只需單個(gè)光柵,克服了制作兩個(gè)完全相同光柵的困難。

著重對(duì)自帶拋物面型反射器金鹵燈的光學(xué)建模做了詳細(xì)闡述,用光譜分布數(shù)據(jù)定義金鹵燈的光譜分布。運(yùn)用美國ora公司的光學(xué)分析軟件lighttools并且結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)金鹵燈的輻照度進(jìn)行仿真計(jì)算,從而為進(jìn)一步研究實(shí)驗(yàn)室光學(xué)系統(tǒng)提供參考依據(jù)。

基于邊光原理和橢流線理論提出了均分配焦橢流線的非成像光學(xué)設(shè)計(jì)方法,通過對(duì)led光源的能量均分、橢流線虛實(shí)焦點(diǎn)的配對(duì)和光學(xué)仿真優(yōu)化三個(gè)規(guī)范步驟實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用于led勻光管均勻配光的菲涅爾反射器的光學(xué)設(shè)計(jì).分析了光源、反射器和投射目標(biāo)面三者之間的復(fù)雜關(guān)系,為led照明設(shè)計(jì)的優(yōu)化提供了方便.仿真結(jié)果表明,led勻光管管壁照度的均勻度超過0.93,有效降低了led光源的眩光性.

本文介紹了道路燈具反射器的演變及現(xiàn)狀,提出了一種可分布矩形光束的多棱鏡面反射器道路燈具的設(shè)計(jì)原理,并分析其照明質(zhì)量及低桿安裝的可行性,展望了它在道路照明中的應(yīng)用前景。

帶有副反射器的新型道路照明燈具

銅蒸氣激光反射鏡在非正入射的時(shí)候,兩個(gè)不同的偏振態(tài)之間會(huì)產(chǎn)生不同的相移。通過優(yōu)化設(shè)計(jì),在490～530nm之間p、s波獲得了90°的相移,同時(shí)也使反射率在99998%以上。ag層的厚度對(duì)于相移不敏感,并且當(dāng)其厚度大于一定值的時(shí)候,對(duì)反射率沒有影響。根據(jù)誤差分析,制備薄膜時(shí)其沉積速率精度控制在±1%以下,在光譜范圍內(nèi)能達(dá)到±1528°的相移誤差,相移均在504nm處附近存在有一個(gè)收斂值。折射率的變化控制在±1%以下,在光譜范圍內(nèi)能達(dá)到±1277°的相移誤差。最外一層厚度變化±1%,其相移變化達(dá)到±55°,2～5層和9～16層對(duì)相移的影響也在0.5°之上,其余各層對(duì)相移影響非常的小。使用時(shí)的入射角控制在±1°時(shí),在光譜范圍內(nèi)能達(dá)到±2.86°的相移誤差。在530nm附近的波段對(duì)入射角不敏感。

金屬增強(qiáng)型反射鏡在入射光非正入射的時(shí)候,兩個(gè)不同的偏振態(tài)之間會(huì)產(chǎn)生不同的相移。利用最優(yōu)技術(shù)設(shè)計(jì)了一種相位延遲器,其工作波長在640-670nm之間,入射角在40-50°范圍內(nèi)時(shí),反射率>99%且相移為90°±20°。波長在670nm附近時(shí)相移對(duì)入射角不敏感。膜層厚度誤差對(duì)相移影響最大。

Fireray反射感煙探測(cè)器

雨量傳感器的光學(xué)部分是采用紅外波段全反射光學(xué)系統(tǒng)。傳感器的6個(gè)紅外線發(fā)光二極管以紅外探測(cè)器為中心對(duì)稱分布在同一圓周之上。紅外發(fā)光二極管被分成兩組各帶3個(gè)發(fā)光二極管的傳播分支。脈沖紅外光線的入射角設(shè)計(jì)為無雨水時(shí)的全反射臨界角,每個(gè)傳播分支對(duì)探測(cè)器進(jìn)行交替輻射,比較2個(gè)傳播分支紅外輻射的光通量。汽車風(fēng)擋玻璃上的雨水,改變了脈沖紅外光線出射光介質(zhì)的折射率,全反射條件被破壞,2個(gè)傳播分支紅外輻射的光通量的對(duì)稱平衡亦發(fā)生變化,檢測(cè)電路將產(chǎn)生沖信號(hào)。徑向?qū)ΨQ光路上的雨水量與脈沖信號(hào)的幅值呈線性關(guān)系。紅外發(fā)光二極管與紅外探測(cè)器的工作時(shí)序由單片計(jì)算機(jī)控制,同時(shí)將數(shù)據(jù)通過lin總線與汽車車身ecu連接。

主要設(shè)計(jì)了一種新型的單軸旋轉(zhuǎn)跟日式多鏡面聚光系統(tǒng),該系統(tǒng)與目前常見的聚光器相比,價(jià)格低廉、易于維護(hù),僅通過單軸的轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)反射聚光,耗能較小。對(duì)系統(tǒng)中各鏡面的位置及尺寸進(jìn)行了詳細(xì)的討論和計(jì)算,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其可行性和有效性,該方法能實(shí)現(xiàn)4倍以上的聚光,能有效減少跟蹤系統(tǒng)消耗的能量,從而提高整個(gè)跟蹤聚光系統(tǒng)的性價(jià)比。

管形燈用變焦投光燈反射器的設(shè)計(jì)

基于非成像光學(xué)中的邊光原理和橢流線理論提出一種菲涅耳反射器設(shè)計(jì)方法。通過對(duì)光源的通量均分、橢流線虛實(shí)焦點(diǎn)的配對(duì),以及光學(xué)仿真優(yōu)化三個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)對(duì)led射燈二次均勻配光。該方法可避免引入色散,降低光學(xué)設(shè)計(jì)難度,并實(shí)現(xiàn)在目標(biāo)面上光照度分布均勻的投射效果。模擬考察了距光源3m遠(yuǎn),直徑為1.2m的圓形平面上的實(shí)際效果,其中包括目標(biāo)面上的照度分布和均勻性、安全性、機(jī)械加工公差等相關(guān)方面,仿真結(jié)果表明,設(shè)計(jì)是安全、可靠和可行的。

本文在對(duì)多種緊湊型熒光燈反射器性能進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)測(cè)量的基礎(chǔ)上,總結(jié)出了緊湊型熒光燈反射器設(shè)計(jì)的基本準(zhǔn)則,并探討了在保證照明質(zhì)量的前提下將帶反射器的緊湊型熒光燈用于商業(yè)照明和展示照明的可能性。

設(shè)計(jì)了一組合式路燈反射器,以使發(fā)光二極管(led)路燈在道路照明時(shí)產(chǎn)生矩形光斑和均勻照度。在非成像光學(xué)基礎(chǔ)上,利用復(fù)合拋物面的高性能集光作用和機(jī)械設(shè)計(jì)軟件的強(qiáng)大作圖功能,設(shè)計(jì)了一款分段組合復(fù)合拋物面反射器(cpc)?；?quot;邊緣光線原理"和"裁剪法",此款反射器能將朗伯型發(fā)光的led光束整形為近似矩形分布,出光效率達(dá)96%以上。理論模擬證明:在高度為10m,范圍為10m×30m內(nèi)利用此反射器進(jìn)行二次配光的led路燈的照度均勻度達(dá)0.5以上。該反射式led路燈光束整形器結(jié)構(gòu)簡單,光學(xué)效率高、成本低廉,模擬結(jié)果完全達(dá)到了目前我國國家道路照明規(guī)范要求。

全玻璃真空太陽集熱器反射器材料及性能