对道路照明光学要求的难度,排名靠前

发表的Anatoli Trafimuk

所有的路灯必须按照特定的标准设计。其中最受欢迎的是美国标准“IESNA RP 8-00道路照明计算”和欧洲标准“CIE 140-2000道路照明计算”。

在CIE 140-2000中,该标准只规定了参数的定义、计算和测量技术,实际参数值由国家规定。一些国家如俄罗斯或巴西使用他们自己的标准,不参考CIE 140-2000;然而,它们使用的定义与CIE 140-2000相同。

我们的标准

RP 8-00定义了5种类型的路灯图案,每一种都有三种变化——短、中、长。每个模式的一般定义如下所示。

从光学工程师的角度来看,最简单的模式是V型由于其对称的强度分布。圆形的灯泡镜片通常与这种图案一起使用,需要简单的设计。然而,V型并非常见的道路模式。它最适合用于停车场和人行道交叉路口。类型和与V型相似,但更方,需要形状更复杂的灯泡透镜。


最流行的街灯图案是类型III中.它用于普通道路、宽道路和城市街道。它是不对称的,因为灯被放置在路边或它附近:设计师需要将光线从人行道或路边转移到道路上而不损失。这种不对称使光学设计复杂化。此外,横马路的图案尺寸比沿马路的要窄。III型镜头的设计通常是耗时的。透镜是一个不寻常的形状灯泡类型。对于所选的LED,镜头形状是独特的:当照明公司从CREE芯片切换到Nichia芯片,或者从Lumileds芯片切换到欧司朗芯片时,他们需要设计新的光学器件。

II型的复杂性与III型相同,但通常用于小型道路和人行道。一个特别的考虑是,对于II型(和III型)的长图案会增加眩光,使设计一个合适的灯非常困难。

I型型比型或型更容易,因为灯被放置在道路中心。这就不需要移除背光了。然而,这样的灯需要很长的灯杆,不适合宽阔的道路和宽阔的城市街道。I型街灯模式最适合照明人行道、小路和人行道。

IV型模式比类型II或III稍微复杂一点:它需要一个不对称的模式,在街道对面更宽。它可以用于宽阔的道路或照亮靠近建筑物墙壁的停车场。

欧洲标准

在欧洲,道路照明和路灯的主要参数如下:纵向亮度均匀度Ul,总体亮度均匀度Uo,眩光指数称为阈值增量Ti,平均亮度Lavg。,以及相对于道路的灯和杆的放置。参数定义见CIE 140 2000。一个非常重要的参数Ti被定义为“失能眩光的度量,表示为在眩光存在的情况下,物体和其背景之间需要增加的对比度百分比”。注:高钛值对应更大的失能眩光。Ti值越小越好,Uo值越大,Ul-Lavg值越好。由于钛元素的增加,两极之间的长距离使得图案和镜头过于复杂。增加Uo和Ul可以增加Ti。最佳Ti值在10%以下;对于大多数复杂的模式,它可以增加到15%。

请注意,在使用其他定义时,IESNA RP 8-00也定义了眩光指数和均匀性。

路灯LED光学器件的Zemax射线追踪设计需要一套步骤和手动控制图案和镜头的机械性能。为了详细分析效率、光损失和均匀性,需要从LED模型中追踪许多光线。最好的方法是使用包含测量数据的辐射成像LED模型。所有这些都使得仿真结果非常接近真实的镜头性能,同时最小化原型和制造成本。

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第三类介质光学透镜

类型和光学

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