LED道路照明光學系統(tǒng)及光能分布的研究.pdf

1、本文對發(fā)光二極管道路照明燈具的光學系統(tǒng)進行了探討和研究。利用光學機構仿真軟件LightTools對LED進行光學建模。在此基礎上展開LED的二次光學設計，旨在提高道路表面的光強分布均勻性。 進入21世紀，發(fā)光二極管因其具有的諸多優(yōu)點，已越來越受到廣泛的重視和應用。目前市場上的LED道路照明燈具，光學性能較差，不能滿足國家標準的要求。本論文的目的是針對LED節(jié)能型道路照明燈具進行二次光學設計，采用合理的外光學系統(tǒng)，改善燈具的光照分

2、布性能，使得燈具的照度分布滿足要求的同時，保證照明器件結構簡單，拆裝方便。 本文詳細介紹了道路照明燈具的光學特性、道路照明的指標和國家標準，對照明設計方法和照明設計軟件進行了分析。利用仿真軟件模擬路面的光照度分布，比較不同形式的非成像光學組件對于LED道路照明燈具光學性能的改善，分析其特性?；诜颇鶢柾哥R的原理，提出一種具有菲涅爾透鏡微結構特征的散射元件，并根據模擬出的路面光強分布分析其性能，通過比較各種元件組合方式的優(yōu)劣，最終

3、給出一個比較合理的光學系統(tǒng)以提高邊緣路面的光照度。 在仿真設計的基礎上，加工出散射元件，并從元件夾角和道路邊緣照度方面進行了大量實驗的驗證。結果表明，設計出的散射元件能夠改善燈具的光照分布性能，改善路面照度的均勻度。為進一步提高燈具的光照分布性能，本文采用反射元件與LED照明系統(tǒng)結合的方式進行實驗，結果顯示反射板可以提高對光能的利用并能夠增加邊緣路面的照度。最后，在以上實驗結果的基礎上，提出了將反射板與散射元件結合的LED照明光