基于不同高度 LED 泛光灯实现相同照明效果的二次非球面透镜设计

• 作者: 曹悦阳 郭凖燮 金亨辰
• 来源期刊: 照明工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: LED LED照明 LED泛光灯 LED工厂灯 非球面透镜 LightTools
• 年，卷（期）: 2013,（6）
• 所属期刊栏目: 照明光源、灯具技术
• 页码范围: 106-111,115
• 页数: 7页
• 分类号: TM923
• 字数: 2070字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-440X.2013.06.020

摘要

本文针对不同安装高度的150W LED泛光灯二次透镜进行研究，实现了在不改变灯具与LED光源条件下，仅通过更换LED 二次透镜并调整安装高度便可得到相同均匀的照明效果。使用光学设计软件LightTools设计了发光角度分别为60°、90°、120°的三款LED泛光灯的非球面透镜，选取20m ×20m的地面作为接收面，分别对发光角度为60°的泛光灯安装高度在12m～22m，90°的泛光灯安装高度在10m～20m，以及120°的泛光灯安装高度在8m～18m的不同条件下进行仿真模拟实验，研究表明，当60°泛光灯安装在19m，90°泛光灯安装在15m，120°泛光灯安装在10m时，得到了中心照度分别为24.3lx、24.6lx、25.4lx，和平均照度分别为16.6lx、15.9lx、17.2lx的仿真结果。为了对仿真结果进行进一步验证，分别制作了60°和120°两款LED二次非球面透镜实物样品，并对其光学性能进行检测并与仿真数据进行对比分析，结果显示，二者的中心照度分别相差2.6lx、2.2lx，平均照度分别相差1.4lx、0.6lx。与仿真结果基本一致。该设计使得LED泛光灯在改变使用场所或使用目的时，不需改变整体照明系统，只通过更换LED泛光灯的二次非球面透镜便可得到相同的照明效果，大大地降低了照明器材的安装费用，从而节省了生产成本，获得了更大的生产效益。