广角均匀照明效果的灯具设计
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设计了圆环型的灯心结构,在期望张角处布置反射光线照度峰值的办法,得到了表达所期望镜面的一阶二次微分方程。经过数值求解和函数拟合,确定了球冠结构的反射侧面。当在球冠下方加装圆锥型镜面之后,进一步提高了广角内的照度均匀度。设计方案将90°张角内的照度不均匀度从设计前的65%改善到了±15%之内。
实现LED台灯均匀照明的自由曲面透镜仿真设计
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针对LED台灯照明区域照度均匀度不足的现状,提出了利用自由曲面透镜实现二次光学配光的方法。基于光源的朗伯光学特性,建立理想LED点光源与照明区域的余弦拓扑关系,并依据Snell定律通过MATLAB编程迭代计算自由曲面的母线。利用Tracepro光学软件仿真分析了光源实际尺寸对配光效果的影响,并探讨了透镜尺寸与配光效果的关系。经仿真优化的自由曲面透镜,实现发光半径2mm的LED光源在台灯要求的照明区域上均匀度(最小值/最大值)达到95%,同时光的利用效率提高20%以上。
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