led路燈透鏡

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路燈透鏡的設計 蔣金波,杜　雪3,李榮彬 (香港理工大學工業(yè)及系統(tǒng)工程學系先進光學制造中心,香港九龍,e2mail:jilishi_optics@yahoo.com.cn) 摘　要: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。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路燈透鏡的設計 蔣金波,杜　雪3,李榮彬 (香港理工大學工業(yè)及系統(tǒng)工程學系先進光學制造中心,香港九龍,e2mail:jilishi_optics@yahoo.com.cn) 摘　要: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。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元件的采用可以使led路燈的長

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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路燈透鏡的設計 蔣金波,杜　雪3,李榮彬 (香港理工大學工業(yè)及系統(tǒng)工程學系先進光學制造中心,香港九龍,e2mail:jilishi_optics@yahoo.com.cn) 摘　要: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。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元件的采用可以使led路燈的長

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

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

LED路燈自由曲面二次光學透鏡的設計

一種全反射型的led路燈透鏡光學設計[附圖] 2011-04-2114:40:41文章來源：ofweek半導體照明網我來說兩句(0) 導讀: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(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(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

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軟件對所設計的透鏡光學系統(tǒng)進行仿真比較研究,得到了一個矩形光斑分布的光學透鏡。仿真結果表明,該透鏡光學系統(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計途徑。

半導體發(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(xiàn)矩形配光?？紤]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(shù)據(jù)點坐標,對透鏡結構進行建模。

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路燈透鏡的設計 蔣金波,杜　雪3,李榮彬 (香港理工大學工業(yè)及系統(tǒng)工程學系先進光學制造中心,香港九龍,e2mail:jilishi_optics@yahoo.com.cn) 摘　要: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。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元件的采用可以使led路燈的長

led透鏡介紹 led透鏡即與led緊密聯(lián)系在一起能增強光的使用效率和發(fā)光效 率，可以根據(jù)不同的效果來使用不同的透鏡改變led的光場分布的光 學系統(tǒng)。其他類型的透鏡如：用于照相機、望遠鏡等的透鏡不屬于本 文講解范圍，本文著重講解用于大功率led的二次聚光透鏡。 1．有泡殼、透鏡的燈具其光通量實際要滿足標準要求的光分布， 還需考慮外殼、透鏡的透過率、溢出光損失等因素。而泡燈或作普通 照明用大功率需要用透鏡將平行光束進行擴散處理，來滿足標準的要 求。為使光學效果更加合理，設計中應將燈具外罩分割成矩形小單元， 這樣做的目的在于打碎光波的波面，使產品產生均勻的外觀效果。在 每個小單元中，采用橢球面，因為該面具有水平和垂直兩個方向的弧 度，從而可以在兩個方向上用不同的曲率半徑達到不同的擴散效果。 其根本目的是克服傳統(tǒng)技術的不足，合理利用光通量，實現(xiàn)均勻、高 效的光分布。實際上泡燈類

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一種全反射型的led路燈透鏡光學設計（附圖） 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(huán)節(jié)。綠色環(huán)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(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(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、技術背景 led固態(tài)半導體照明技術被認為是21世紀的

一種用于LED路燈或隧道燈的雙重非對稱透鏡設計

基于內外透鏡組合的LED后霧燈設計

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(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，而不產生其他不必要的光線。相關研究發(fā)表在近日出版的美國光學學會主辦的《光學快報》雜志上。

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(tǒng)路燈設計方法,針對單顆大功率白光led,根據(jù)其特有的配光特性參數(shù)設計了一種新穎的二次光學透鏡。該透鏡實現(xiàn)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。

配光是led路燈應用的主要技術問題之一。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計結果,并對所得結果進行分析。設計一款內表面為橢球面,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。

針對路燈照明系統(tǒng),設計了一種照度均勻和亮度均勻的led路燈透鏡。通過分析led光源角度分布與目標面照度的關系引用了一種簡化的線性校正函數(shù)。不同的道路亮度系數(shù),選用合適的k值,設計基于自由曲面的亮度均勻路燈透鏡。利用光學軟件進行仿真,結果顯示中間向邊緣逐漸減弱的漸變照度分布有利于路燈照明亮度的均勻。通過注塑成型工藝加工了該透鏡,并制作了一盞路燈進行配光和照度的測試。結果表明該透鏡設計滿足漸變照度分布的矩形光斑照明。采用dialux軟件對路燈照明效果進行評估,顯示該路燈透鏡設計,橫向和縱向亮度均勻性達到0.6以上,滿足道路照明的亮度均勻性要求。

夏普推出了以led作光源的路燈新產品，該系列產品包括10款配備太陽能電池的led照明燈等。此次的led照明燈及防范燈的最大特點是為每個led芯片都配備了透鏡。該透鏡采用凹透鏡和凸透鏡層疊的結構，增大了led燈光在路面上的照射范圍。與原照明燈相比，可以增大設置間隔。使用亮度相同的40w水銀燈作路燈時，設置間隔為12m，而使用配備太陽能電池的led照明燈“l(fā)n-lx1”時，設置間隔可增大至32m。