Disinn ta 'Illuminazzjoni Ħieles ta' Distribuzzjoni ta 'Illuminazzjoni Arbitrarja fid-Dawl tat-Toroq LED

Bħalissa, hemm numru ta 'studji biex jinkiseb sors ta' dawl wieħed LED fit-triq biex tifforma illuminazzjoni uniformi tal-post rettangolari bħala l-għan, id-disinn ottiku sekondarju LED,

Dan id-disinn ottiku jista 'tabilħaqq jinkiseb permezz tal-qsim tal-uniformi kollha tal-illuminazzjoni tat-toroq, iżda f'applikazzjonijiet prattiċi, iżda se jkun hemm ħafna problemi. Kif muri, iż-żewġ żoni tad-dwal tat-triq tat-tagħqid jidhru biss fit-triq biex jirċievu d-dawl tas-sitwazzjoni, jekk l-individwu jinsab, ix-xufier fit-triq jista 'ma jkunx kapaċi josserva l-preżenza tiegħu, faċilment iwassal għal inċidenti tat-traffiku. Għalkemm il-problemi ta 'hawn fuq jistgħu jissolvew billi tikber il-ħjata, l-uniformità tal-luminożità tal-wiċċ tat-triq hija fqira u ma tistax tissodisfa r-rekwiżiti tas-sewqan. Għalhekk, fid-dwal tat-toroq fid-dawl tat-triq fid-direzzjoni lonġitudinali tad-distribuzzjoni ta 'illuminazzjoni m'għandux ikun uniformi, il-preżentazzjoni ġenerali tad-distribuzzjoni qawwija medja u dgħajfa fiż-żewġt itruf, u permezz tal-ħjata adatta xierqa biex tinkiseb id- uniformi ta 'illuminazzjoni.

Li huwa definit bħala l-proporzjon tal-illuminanza tal-livell medju fiż-żona tal-istrixxa ta '5 m wiesa' barra t-triq għall-illuminanza orizzontali medja fuq il-mina viċina ta '5 m. Pereżempju, ġeneralment ikun meħtieġ li SR> 0.5. Jekk id-dawl tat-toroq fit-triq biex tifforma illuminazzjoni uniformi tal-post rettangolari, sabiex jissodisfa r-rekwiżiti tal-ambjent mill-wisa 'tal-erja tad-dawl se jkun wiesa', tnaqqas l-effiċjenza tad-dawl. Meta wieħed iqis il-proporzjon ambjentali u l-fattur ta 'effiċjenza, id-distribuzzjoni ta' illuminazzjoni fid-direzzjoni tal-wisa 'tat-triq għandha wkoll tinbidel, u l-illuminanza fuq iż-żewġ naħat tat-triq qed tonqos.

Fuq il-bażi tal-konsiderazzjonijiet ta 'hawn fuq, id-dwal tat-toroq f'lampa waħda tat-triq fit-tul tat-triq u l-wisa' tad-distribuzzjoni ta 'illuminazzjoni għandhom ikunu distribuzzjoni speċifika. Sabiex tirrealizza din id-distribuzzjoni, dan id-dokument jippreżenta tip ġdid ta 'metodu ta' disinn tal-wiċċ ottiku b'xejn LED biex iwettaq distribuzzjoni ta 'illuminazzjoni arbitrarja. Il-varjabbli tas-separazzjoni huwa kkombinat mal-metodu tal-iterazzjoni tal-blokka tal-enerġija minima. Dan il-metodu permezz tas-sors tad-dawl tal-LED u d-diviżjoni tal-grilja tal-enerġija tat-triq, bejn it-tnejn ffurmaw immappjar. Għal dan l-immappjar, il-wiċċ tal-lenti huwa mibni skond it-teorija tar-raġġ tal-tarf, il-liġi Snell u l-metodu ta 'kontroll ta' żball. Il-proċess tad-disinn iqis l-installazzjoni tal-post u l-angolu tad-dwal tat-toroq, u fl-aħħar biex tinkiseb lampa waħda tat-triq fil-wiċċ tat-triq u illuminazzjoni vertikali kienu distribuzzjoni speċifika tas-sistema ottika tal-LED.

1 Metodu tad-disinn tal-lenti Jekk wieħed jassumi li ċ-ċentru S tas-sors tad-dawl LED huwa fl-oriġini tas-sistema ta 'koordinati ortogonali, id-dawl inċidentali jiġi rifrattat mill-wiċċ ħieles tal-indiċi rifrattiv bħala r-raġġ li jibqa' M, u l-indiċi refrattiv tal- L-ispazju tal-lenti hu /. Il-pjan jikkorrispondi mal-punt (:, 3,), u ddawwal il-punt.

Skond il-liġi ta 'Snell, fil-punt P fuq il-wiċċ liberu, ir-raġġ inċident 3, id-dawl ħierġ 0 u l-vettur normali N jissodisfaw, fejn 7, u huma l-vettori unitarji. Tikkombina l-korrispondenza enerġetika u t-teorija tar-raġġi tarf, nistgħu nibdew il-koordinati tal-punt P (, y, z) fuq il-wiċċ ħieles u l-vettur normali 10. Il-proċess tad-disinn tal-lenti tal-wiċċ forma ħielsa huwa maqsum f'żewġ stadji , jiġifieri, ir-relazzjoni tal-mapping tal-enerġija U l-kostruzzjoni tal-wiċċ tal-lenti. Meta tiġi stabbilita r-relazzjoni tal-mapping tal-enerġija, jekk wieħed jassumi li l-enerġija emessa mis-sors tad-dawl hija ugwali għall-enerġija ħafifa tal-wiċċ riċevitur illuminat, l-ekwazzjoni integrali tal-konservazzjoni tal-enerġija tista 'tiġi espressa bħala l-intensità tad-dawl tas- Id-direzzjoni i, li tindika l-angolu ta 'ħruġ ta' dawl (EG) tindika l-illuminanza tal-punt P fuq il-wiċċ riċevitur, u D tindika ż-żona illuminata fuq is-superfiċje riċevitriċi M. Il-metodu li jistabbilixxi r-relazzjoni tal-mapping tal-enerġija propost f'dan id-dokument huwa l- il-varjabbli tas-separazzjoni u l-iterazzjoni tal-blokka tal-enerġija minima. Il-metodu varjabbli ta 'separazzjoni tradizzjonali jista' jintuża f'ilma uniformi tad-disinn tal-lenti tal-fanal tat-toroq LED, tista 'tikseb riżultati aħjar. Madankollu, għad-distribuzzjoni tal-illuminazzjoni tat-toroq fit-triq trasversali u vertikali mhumiex disinn uniformi tal-fanal tat-triq, l-użu sempliċi tar-riżultati tal-metodu varjabbli tas-separazzjoni mhuwiex ideali, liema huma l-limitazzjonijiet tas-softwer tad-disinn tal-lenti. Dan id-dokument jista 'jsolvi din il-problema b'mod effettiv billi jikkombina l-metodu ta' iterazzjoni tal-blokka tal-enerġija minima.

Is-sors tad-dawl tal-LED huwa diviż bil-metodu tal-varjabbli tas-separazzjoni. Kif muri f '(a), l-enerġija tas-sors tad-dawl tinqasam f'numru ta' vireg tal-enerġija fid-direzzjoni ta '0, u l-fluss luminuż ta' kull bar tal-enerġija jista 'jinkiseb bl-ekwazzjoni li ġejja (3): It-tul tal-wiċċ riċevitur huwa segwit mid-Diviżjoni iterazzjoni tal-blokka tal-enerġija minima. Il-wiċċ riċevitur huwa maqsum f'numru ta 'strixxi tawwalija b'distakk żgħir biżżejjed fid-direzzjoni lonġitudinali. Peress li d-distribuzzjoni tal-illuminanza fis-superfiċje li tirċievi hija magħrufa, il-fluss luminuż riċevut minn kull strixxa tawwalin huwa magħruf u l-fluss luminuż jiġi superpospost min-naħa tiegħu, Meta l-fluss luminuż jilħaq il-fluss luminuż tal-bar tal-enerġija li tikkorrispondi mas-sors tad-dawl, tal-istrixxi tal-bidu u tat-tmiem huwa l-limitu tal-bar tal-enerġija li tikkorrispondi mas-sors tad-dawl. Wara iterazzjonijiet multipli, il-wiċċ riċevitur jista 'jinqasam f'diversi vireg tal-enerġija fid-direzzjoni tat-tul, li jikkorrispondu mal-vireg tal-enerġija tas-sors tad-dawl. (B) turi l-vireg tal-enerġija diviżi bit-tul tas-superfiċje riċeventi, u l-wisa 'ta' kull bar tal-enerġija hija relatata mad-distribuzzjoni tal-illuminanza tal-wiċċ tat-triq.

Din il-lenti titqiegħed fis-sistema tad-dwal tat-toroq għas-simulazzjoni, biex tikseb dawl wieħed tat-triq fuq l-illuminazzjoni tal-wiċċ tat-triq kif muri.

Ir-riżultati tas-simulazzjoni huma mqabbla mad-distribuzzjoni mogħtija ta 'illuminazzjoni fit-toroq, u d-distribuzzjoni tal-illuminazzjoni fid-direzzjoni tat-tul tat-triq hija murija bħala 0, għal tulijiet differenti tat-triq u fid-direzzjoni tal-wisa' tat-triq. L-uniformità tal-illuminazzjoni totali fit-triq hija 0.93 u l-proporzjon ambjentali huwa 0.55, li jissodisfa r-rekwiżiti tad-disinn.

3 Konklużjoni Sabiex tinkiseb id-dwal tat-toroq fl-illuminazzjoni totali tat-triq u l-uniformità tal-luminożità, u fl-istess ħin biex jintlaħqu r-rekwiżiti ambjentali, dwal tat-triq singoli fit-tul tat-triq u l-wisa 'tal-illuminazzjoni għandhom juru distribuzzjoni speċifika. Il-metodu liberu ta 'disinn ta' wiċċ ottiku propost f'dan id-dokument jista 'effettivament jirrealizza d-distribuzzjoni ta' illuminazzjoni arbitrarja tal-wiċċ tat-triq. Ibbażat fuq il-liġi tal-konservazzjoni tal-enerġija, is-separazzjoni tal-varjabbli u l-metodu minimu tal-blokka tal-enerġija tintuża biex tgħaqqad is-sors tad-dawl u l-wiċċ riċevitur, u l-mapping tal-enerġija jiġi ffurmat bejn it-tnejn. Għal din l-immappjar, il-wiċċ tal-lenti huwa mibni skond il-liġi ta 'Snell, it-teorija tar-raġġi tarf, u l-metodu ta' kontroll ta 'żball. Barra minn hekk, dan id-dokument janalizza l-aħjar angolu tat-tqegħid tad-dwal tat-toroq, l-LED u l-linja taċ-ċentru tal-linja tat-triq perpendikolari għall-arbli meta l-aktar li jwasslu għad-disinn u produzzjoni ta 'fanali tat-toroq. F'dan id-dokument, il-lenti tal-fanal tat-triq hija mfassla bid-distribuzzjoni tal-koinżina tat-tul tat-triq mogħtija u t-trajettorja tad-direzzjoni tal-wisa 'tittieħed bħala eżempju. Fl-istess ħin, il-pożizzjoni u l-angolu tal-fanal tat-triq jiġu analizzati b'mod sintetiku, u tinkiseb il-lenti tal-wiċċ bla skossi asimmetrika. Ir-riżultati ta 'simulazzjoni juru li l-illuminazzjoni hija qrib id-distribuzzjoni tal-kosinja fid-direzzjoni tal-bankina, u l-iżball huwa inqas minn 6%. L-illuminazzjoni fid-direzzjoni tal-wisa 'tal-bankina hija qrib id-distribuzzjoni trapezojdali bl-iżball ta' inqas minn 10%. L-uniformità totali ta 'l-illuminazzjoni tal-bankina tilħaq 0.93, il-proporzjon ta' l-ambjent huwa 0.55, Biex jissodisfa r-rekwiżiti tad-dwal tat-toroq. Dan il-metodu jista 'effettivament jikseb id-distribuzzjoni ta' illuminazzjoni arbitrarja tad-disinn tas-sistema ottika tal-LED, speċjalment għad-disinn tal-lenti tal-fanal tat-toroq.