LED燈具二次光學設計

光源效率燈具效率電源光學結構區(qū)域外的光照明利用系數(shù)要求照明區(qū)域一、燈具系統(tǒng)的效率第一頁，共27頁。第一頁，共27頁。二、幾種主要光源的性能光源種類輻射光譜效率K(lm/W)鎮(zhèn)流器效率光輻射效率可見輻射百分比光效(lm/W)光效的理論/技術極限(lm/W)光效很難提高的原因白熾燈154100%48%20%15輻射中紅外光譜太多，反射紅外線的方法可略增加熒光燈28990%(電子鎮(zhèn)流器）45％85%100熒光粉能量轉換效率原理性低高壓鈉燈33890%(電子鎮(zhèn)流器)47%75%120熱損耗大，輻射光譜中含較大非可見光譜金鹵燈28890%51%70%100熱損耗大，輻射光譜中含較大非可見光譜LED355當前光效約60~140lm/W355（假定外量子效率=100%）發(fā)展?jié)摿Υ?、各種光源的光效比較第二頁，共27頁。第二頁，共27頁。光源種類發(fā)光面積發(fā)光立體角價格備注白熾燈較大4π不適合道路照明熒光燈很大4π不適合道路照明高壓鈉燈大4π低目前道路照明的主流光源金鹵燈較小4π略高小批量用于道路照明LED很小2π略高小批量用于道路2、各種光源的配光比較第三頁，共27頁。第三頁，共27頁。測試項目白熾燈熒光燈高壓汞燈高壓鈉燈LED發(fā)光效率lm/w151005012090-120壽命Kh28-106-2020≥20顯色指數(shù)9980452370~80驅動電路簡單中復雜復雜中安全性一般一般差差高可靠性差差一般一般高調光性能好差差差很好方向性差很差差差好環(huán)保性一般汞污染汞污染汞污染好價格很低一般一般一般很高3、幾種主要光源的其它性能比較第四頁，共27頁。第四頁，共27頁。4、LED的優(yōu)勢－光學方面的優(yōu)勢發(fā)光立體角?。唬▊鹘y(tǒng)路燈發(fā)光的立體角為4π）近似點光源，近似朗伯光源，便于二次光學系統(tǒng)的設計；均勻度有望大大提高；總的光效高；第五頁，共27頁。第五頁，共27頁。LED燈具光學設計第六頁，共27頁。第六頁，共27頁。LED的二次光學設計二次光學設計用來改變LED的光線輸出，設計出符合國家標準和客戶需求的燈具。二次光學基本作用：分散或者聚集（會聚）第七頁，共27頁。第七頁，共27頁。LED的二次光學設計擴散：把光線擴散到更廣的角度第八頁，共27頁。第八頁，共27頁。LED的二次光學設計聚集：把寬的光線聚合成更窄的光線第九頁，共27頁。第九頁，共27頁。LED的二次光學設計特殊光學要求（如路燈等）：把LED發(fā)出的光線轉變?yōu)樘厥夥植嫉墓饩€第十頁，共27頁。第十頁，共27頁。LED的二次光學設計實現(xiàn)LED燈具二次光學設計的基本光學類型：第十一頁，共27頁。第十一頁，共27頁。LED的二次光學設計光反射LED透鏡第十二頁，共27頁。第十二頁，共27頁。LED的二次光學設計蜂窩面LED透鏡第十三頁，共27頁。第十三頁，共27頁。LED的二次光學設計透射式LED透鏡第十四頁，共27頁。第十四頁，共27頁。LED的二次光學設計LED反射器的設計第十五頁，共27頁。第十五頁，共27頁。LED的二次光學設計不同應用場合，不同的配光要求需要配合不同的二次光學設計第十六頁，共27頁。第十六頁，共27頁。LED的二次光學設計LED透鏡的材料種類第十七頁，共27頁。第十七頁，共27頁。LED的二次光學設計?

Zemax（主要用于光學成像設計）?OSLO（主要用于光學成像設計）?

?CodeV（主要用于光學成像設計）?LightTools（成像與非成像光學）?TracePro（成像與非成像光學）?ASAP（成像與非成像光學）三、光學模型與模擬工具第十八頁，共27頁。第十八頁，共27頁。TracePro是一套能進行常規(guī)光學分析、設計照明系統(tǒng)、分析輻射度和亮度的軟件。它是第一套以符合工業(yè)標準的ACIS(固體模型繪圖軟件)為核心所發(fā)展出來的光學軟件，是一個結合真實固體模型、強大光學分析功能、信息轉換能力強及易上手的使用界面的仿真軟件，它可將真實立體模型及光學分析緊緊結合起來，其繪圖界面非常地簡單易學。第十九頁，共27頁。第十九頁，共27頁。照明燈具、照明應用或LED設計及應用導光管（lightpipes）、背光板(BacklightLight)、前光板等等相機系統(tǒng)、投影顯示系統(tǒng)雜散光分析汽車照明系統(tǒng)（automotivelighting）：前頭燈、尾燈、內部及儀表照明紅外線成像系統(tǒng)（infraredimagingsystems）薄膜光學（tissueoptics）第二十頁，共27頁。第二十頁，共27頁。LED的二次光學設計第二十一頁，共27頁。第二十一頁，共27頁。LED的二次光學設計第二十二頁，共27頁。第二十二頁，共27頁。第二十三頁，共27頁。第二十三頁，共