LED路灯二次光学设计.ppt

LED路灯二次光学设计 By Jean 201009 内容提要 LED信号灯二次光学设计 LED路灯二次光学设计 LED信号灯二次光学设计 　　By Jean 2006交展会－北京 LED信号灯的基本构成 LED交通信号灯 2004年左右逐渐占领市场，原因： LED亮度提高，价格下降 LED的诸多优点 存在的问题：（众多厂家如雨后春笋） 重生产，不达标 光通量浪费严重（成本过高） 在LED信号灯很少有公司做光学设计！ LED信号灯标准－－光学标准 中华人民共和国LED交通信号灯国标GB14887-2003 美国标准 欧洲标准 光学相关主要要求： 光强分布 色度 LED信号灯二次光学设计 复旦大学 上海澳星 无锡安邦 我们的方案－光学设计2006 二次光学设计内容提要 整体设计 色片设计 色片小样品结果分析与LED颗数确定 透镜设计 色片设计 主体思想：以根据国标建立起来的光形为依据设计色片，实现光在空间里方向和数量的合理分配。 特点：分配明确－有多少光分配到哪个角度 实现方法： 强度分配：控制各分发散面在色片面上的投影比例，从而达到对平行光在空间的光强分配。 角度分配：控制投射面与色片的角度，实现光方向的控制。具体说是沿色片的上下和左右轴的偏转角度 LED信号灯二次光学设计-色片设计过程 根据信号灯标准设计投射方案 设计图形（角度、尺寸） 方案调整 利用Autocad给出立体图建议图 画立体图 制作模具 GB14887-2003 光学面罩单元投射原理图 色片投射图形方案（两种） 色片构型方法一：塔形 方案一：塔形 方案建议图 方案二—棱柱投射 方案二-理想投射想法（1） 理想投射想法（1） 方案二-理想投射想法（2） 色片强度控制-各角度面积分配比例 色片图形建议图 色片方案设计（以方案二为例）设计中的重要参数计算 光强度控制：边长（面积） 角度控制：给出必要的角度（以方便画立体图） 色片设计2－重要参数1－角度控制-色片平面色度与出射角的关系 重要参数1－（角度控制）-色片平面色度与出射角的关系 重要参数2：二面角 重要参数2：二面角 色片设计 光强度控制 强度比等于长度比 角度控制 角度 二面角 模拟结果 模拟相对值具体结果 色片小样结果与分析 光学分配角度符合设计较好。 光强分配符合设计较好。各角度的光强值与设计基本一致。 存在的问题： 光形较离散-有些光斑不完整 存在问题的原因： 色片是小单元，大单元中可以改善 光的发散角为3.7度，采用5度会改善 结论：色片小样与设计一致 LED数目估算 透镜设计-透镜参数取值程序 确定颗数 透镜尺寸 物距U 像距 V 焦距f 曲率r LED发散角度 出射光发散角 透镜物像公式： 单面透镜曲率公式： 透镜相关参数取值 LED路灯二次光学设计 By Jean 路灯光学设计 LED路灯二次光学设计过程 整体设计 色片设计 透镜设计 色片设计 主体思想：根据路灯光学要求建立起来的光形为依据设计色片，实现光在空间里方向和数量的合理分配。 特点：分配明确－有多少光分配到哪个角度 实现方法： 强度分配：控制各分发散面在色片面上的投影比例，从而达到对平行光在空间的光强分配。 角度分配：控制投射面与色片的角度，实现光方向的控制。具体说是沿色片的上下和左右轴的偏转角度 LED路灯二次光学设计-色片设计过程 根据路灯标准设计投射方案 设计图形（角度、尺寸）计算重要参数 画立体图 模拟 方案调整 做模具 路灯光学投射光强分布 光学面罩单元投射原理图 方案二-理想投射想法（1） 理想投射想法（1） 方案二-理想投射想法（2） 色片强度控制-各角度面积分配比例 色片图形建议图 光学面罩方案设计（方案二） 光强度控制：边长（面积） 角度控制：给出必要的角度（以方便画立体图） 色片设计1－光强度控制 色片设计2－重要参数1－角度控制-色片平面色度与出射角的关系 重要参数1－（角度控制）-色片平面色度与出射角的关系 重要参数2：二面角 重要参数2：二面角 课程设计主要工作 应用Excel进行光学设计 计算各棱面的各个所需参数 应用Tracepro建立模型，并建立光源进行模拟 写课程设计报告 The End Thank You All! 2010-09 整体设计通过透镜获得5度发散光 1 1 1 1 1 1 1 1 1 20 1 1　 1　 1　 1 　1 1　 1　 1 -10 1　 1　 1 　1 1 　1 1 1　 1　 -5