基于微结构配光材料的配光系统原理研究

发布时间：2017-11-10 10:06

  本文关键词：基于微结构配光材料的配光系统原理研究

  更多相关文章： 微结构 微结构扩散板 光学性能 光强分布 LED灯具 DIALux 光强分布空间距离参数法

【摘要】：本文致力于研究微结构配光材料在照明工程中的照明配光原理,通过微结构配光材料对LED灯具进行二次配光,改变LED灯具在空间内的光强分布,基于这种光强分布,根据实际照明环境的条件和要求,通过照明配光设计进行三次配光,最终达到高效均匀的照明效果。一方面,本文以微结构扩散板为研究对象,研究有无微结构扩散板、不同光学性能的微结构扩散板对LED灯具的光学性能的影响,更深入地探究LED灯具在微结构扩散板的作用下,光通量、光强分布、灯具效率等主要参数发生的变化,从而获得配光材料在LED灯具子系统中的配光原理,同时也为通过调整微结构扩散板的参数来控制LED灯具性能提供依据。另一方面,根据微结构扩散板对LED灯具光学性能的影响,研究了应用于室内照明环境中的配光系统,提出了一种全新的照明配光设计方法,这种方法是基于LED灯具的光强分布特点,通过正交实验调整灯具在空间内的距离参数的光强分布空间距离参数法。最后通过这种全新的照明配光设计方法,以微结构配光材料的LED为照明光源,研究了教室、图书馆、食堂三种典型校园室内公共照明案例。本文的主要内容如下：1、本文研究了有无微结构扩散板和不同光学性能扩散板对LED灯具光学性能的影响。随着光扩散粒子的增加,雾度稳定在90%的情况下,透光率逐渐降低,LED平板灯的总光通量和灯具效率也随之降低。不同透光率的微结构扩散板均使LED平板灯的发光角减小了30。,对LED灯具的色温、显色指数等参数影响较小。透光率影响灯具在空间内各个角度的发光强度,提高透光率可使光强分布趋势不变的情况下增加发光强度,灯具中心垂直方向上的发光强度更为显著。透光率从63.9%升至82%时,垂直方向光强由595.7cd增加到696.8cd,提高了17%。随后模拟分析了有无微结构扩散板的LED平板灯在室内照明中的区别,得到了微结构扩散板更利于出光的结论。2、本文还研究了基于微结构配光材料LED灯具的照明配光设计方法,分别研究了常用的利用系数法、单位容量法、照明设计软件直接模拟法在照明配光设计过程中的不足。根据微结构配光材料灯具光强分布的特点为基础,灯具在室内空间的距离排布为参数,通过DIALux照明软件模拟正交实验的方法,研究了一种全新的光强分布空间距离参数法。这种全新的照明配光设计方法能够使微结构配光材料的LED灯具在实际的室内公共照明过程中发挥其高效、节能的优势,并且达到了良好的均匀照明效果。3、本文最后研究了教室、图书馆、食堂三种典型的校园室内公共照明案例。分别测试了北京化工大学教室、图书馆、食堂的照明现状,根据现有照明条件的不足,提出了以微结构配光材料LED灯具为照明光源的照明改造方案。通过光强分布空间距离法,用DIALux模拟了改造后的照明情况。模拟仿真结果表明通过改造,不仅能够达到目标平均照度值,极大地提高照度均匀度,尤其中心区域照度均匀度能够达到90%以上,而且能够显著降低能耗,将照明功率密度控制在较低水平,达到高效、均匀、节能的照明目的。
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM923.34

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 唐国庆;;从室内照明发展趋势论LED技术提升的关键[J];半导体技术;2009年03期

2 吴仍茂;屠大维;黄志华;赵其杰;;LED照明系统的光照均匀性设计[J];光学技术;2009年01期

3 吴海彬,王昌铃;白光LED封装材料对其光衰影响的实验研究[J];光学学报;2005年08期

4 刘宾,王爱英,秦鑫;常用照明设计软件简介及比较[J];灯与照明;2005年03期

5 杨公侠;杨旭东;;不舒适眩光与不舒适眩光评价[J];照明工程学报;2006年02期

6 胡路遥;;背光模组光学设计方法[J];科技资讯;2010年31期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 郑凯;白光半导体LED发光效率的计算[D];长春理工大学;2009年

，

本文编号：1166152