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怎么对led交通信号灯进行光学设计?

2020-08-14

    交通信号灯的使用,可以有效地减少交通事故、提高交通效率、改善交通状况。而led交通信号灯,就是指采用了LED做为光源的交通信号灯。LED是近年来开发生产的一种新型光源,具有耗电小、亮度高、体积小、重量轻、寿命长、环保及响应速度快等优点,为了充分利用LED发光效率高、寿命长的优点,那就离不开它的光学设计。那么怎么对led交通信号灯进行光学设计呢?




    LED交通信号灯的光学设计方法:

    1、设计思路

    根据LED交通信号灯所提出的设计要求,进行选用发光比较集中、高亮度的、发散角度较小、性能稳定的LED光源。

    2、结构

    LED交通信号灯可采用枕型透镜组作为其光学面罩,考虑到光学面罩的防尘性能,将枕型透镜阵列的光滑面作为其外表面。

    3、材料

    在材料选择上,LED交通信号灯主要考虑到材料的内部应力、折射率、透光率、耐温性、加工难易等,可选择使用透射率较高的PC材料。

    4、设计过程

    为了使LED发出的光得到较好的准直效果,需要对菲涅耳透镜进行优化设计。利用ZEMAXApp,并结合菲涅耳透镜的统一设计方法进行设计。同时,为了分别满足水平方向和俯仰方向的光线出射角度,需要分别设计这两个方向的曲面,再利用App构造枕型透镜,最后优化以达到设计要求

    5、建立模型

    在验证设计是否满足角度光通量分布要求的同时,还需要验证LED发光面罩的均匀性。为了能够同时有效地验证上述两个方面,建立一个由7个LED组成的正六边形作为一个交通信号灯LED组单元(中间一个LED灯,其余的LED分布在六边形的顶点),来模拟LED交通信号灯整体的发光情况。



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