南京光科信息技術(shù)有限公司作為國(guó)內(nèi)頂尖的光學(xué)技術(shù)企業(yè),將在LED二次光學(xué)設(shè)計(jì)領(lǐng)域?yàn)槟哒\服務(wù)。
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在照明領(lǐng)域目前國(guó)內(nèi)常用的光學(xué)軟件主要分為兩類:照明工程設(shè)計(jì)軟件和光學(xué)器件設(shè)計(jì)軟件。照明工程設(shè)計(jì)軟件的作用是依據(jù)現(xiàn)有配光分布確定的標(biāo)準(zhǔn)化燈具為用戶設(shè)計(jì)一套方案,提供相應(yīng)的視覺需求。例如,DIALux、OxyTech、Agi32等就是比較常用的照明工程設(shè)計(jì)軟件;光學(xué)器件設(shè)計(jì)軟件的作用是依據(jù)光源的特點(diǎn)及期望的光學(xué)效果設(shè)計(jì)出相應(yīng)的光學(xué)器件,例如LED用反光杯和透鏡。
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1、二次光學(xué)設(shè)計(jì)?
1.1 光學(xué)設(shè)計(jì)軟件的選擇?
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目前,做光學(xué)器件設(shè)計(jì)的常用軟件有ZEMAX、TracePro、 ASAP、LightTools等。
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在選擇軟件的時(shí)候,要根據(jù)需要決定。市政設(shè)計(jì)院、道路照明工程公司主要使用照明工程設(shè)計(jì)軟件,而燈具廠家主要使用光學(xué)器件設(shè)計(jì)軟件。而且,即使是同類設(shè)計(jì)軟件,其側(cè)重點(diǎn)也不同。例如,TracePro用來做反光杯、反光罩設(shè)計(jì)比較方便,但用來做透鏡設(shè)計(jì)就很困難;而ZEMAX比較擅長(zhǎng)做透鏡的設(shè)計(jì)。?
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在實(shí)際設(shè)計(jì)中,有時(shí)需要將不同軟件結(jié)合起來使用。?
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1.2 兩種光學(xué)器件的優(yōu)缺點(diǎn)?
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常見的LED用光學(xué)器件形式有反光杯和透鏡,各有優(yōu)點(diǎn)和局限性,應(yīng)該根據(jù)需要來選擇。根據(jù)筆者的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),如果要求光斑是圓形,使用反光杯比使用透鏡損耗要小;如果光斑為非圓形,反光杯本身將有一定的光損耗。另外,在處理20o以下光束角的配光需求時(shí),反光杯會(huì)比透鏡笨拙很多。但是透鏡存在色散問題,這一問題難以從根本上解決,只能采取措施緩解色散的程度。可見,具體選擇哪一種光學(xué)器件要根據(jù)配光需求的特點(diǎn)來決定。?
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1.3 LED輻射型式的選擇?
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一般地,LED的輻射型式有朗柏型、側(cè)射型、蝙蝠翼型和聚光型幾種。在道路照明領(lǐng)域,根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)筆者比較傾向于朗柏型和蝙蝠翼型這兩種型式。?
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1.4 一些不妥當(dāng)?shù)挠^點(diǎn)?
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在當(dāng)前的道路照明領(lǐng)域中可能存在一些不太妥當(dāng)?shù)挠^點(diǎn),作者歸納如下:?
⑴ 過分強(qiáng)調(diào)燈具流明數(shù)和工作面高照度,忽視燈具應(yīng)用場(chǎng)合和配光設(shè)計(jì)?
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這樣造成的結(jié)果就是:路燈中心照度太高,而均勻性不夠完善。既浪費(fèi)能源,還沒有達(dá)到理想的效果;?
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⑵ 沒有將照明生理學(xué)納入燈具配光設(shè)計(jì)或照明工程設(shè)計(jì)?
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道路照明主要是明視照明,涉及照明生理學(xué),要求工作面的足夠亮度、均勻性和無眩光。所以,路燈的功能并不僅僅是滿足亮度需求。
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?、?不同配光需求的混同?
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路燈布置方式有單側(cè)布燈、兩側(cè)交叉布燈、兩側(cè)相對(duì)布燈、丁字路口布燈、十字路口布燈和彎道布燈等多種形式。路燈不同的布置方式,其對(duì)應(yīng)的配光要求是不同的。如果所有的應(yīng)用場(chǎng)合都使用相同的配光設(shè)計(jì),是不恰當(dāng)?shù)摹?
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⑷ 缺乏與光學(xué)軟件設(shè)計(jì)商的合作?
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目前,國(guó)內(nèi)的燈具制造商較少與光學(xué)軟件設(shè)計(jì)商的合作。例如,德國(guó)的著名照明計(jì)算軟件DIALux在眾多的世界著名照明廠商(如Philips、BEGA、 THORN、ERCO、OSRAM、BJB、Meyer、Louis Poulsen)支持下開發(fā)并提供相關(guān)技術(shù)服務(wù)。這本身也是讓自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、國(guó)際化的一個(gè)平臺(tái),可以通過這一平臺(tái)將自己的產(chǎn)品信息以最快的速度反饋給最廣泛的潛在用戶。但是,國(guó)內(nèi)只有少數(shù)企業(yè)做過這項(xiàng)工作。?
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?、?沒有考慮到可以直接在LED自身的透鏡上做文章?
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LED本身就是一個(gè)完整的燈具系統(tǒng),包含透鏡、發(fā)光源、熱沉、導(dǎo)線架等。如果能夠通過LED本身的透鏡設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)配光需要,就不必再使用反光杯或透鏡這樣的二次光學(xué)系統(tǒng),因?yàn)椴徽撌狗垂獗€是透鏡都會(huì)帶來光損耗。?