.../Структура/ЛДО

Создание оптических элементов светодиодов для светотехнических устройств различного назначения

Разработанные методы расчета оптических элементов, формирующих заданные световые распределения, были использованы были использованы при создании оптических элементов светодиодов для светотехнических устройств различного назначения. В частности, были решены задачи проектирования следующих оптических элементов:

  1. Мультилинза (массив линз), формирующая диаграмму направленности для освещения дорог класса А – магистральных дорог и улиц общегородского значения (Рис. 1). С использованием оптимально подобранных параметров инжекционного литья был изготовлен прототип мультилинзы из поликарбоната, абсолютная точность литья которого составила 0,01 мм. В 2015 году мультилинза получила сертификат соответствия и была изготовлена тиражом 2 000 штук и использована в своих светодиодных светильниках компанией ООО “Светодиодные Технологии” для освещения улиц в городе Санкт-Петербург.
  2. Преломляющие оптические элементы светотехнических устройств автомобиля: фара дальнего света, задняя противотуманная фара, стоп-сигнал, габаритные огни, указатели поворота. Результаты моделирования световых распределений, формируемых данными элементами, подтверждают высокие рабочие характеристики разработанных методов и полностью удовлетворяют требованиям ЕЭК ООН. Были изготовлены прототипы задней противотуманной фары (Рис. 2). Световое распределение, формируемое прототипом, было измерено в контрольных областях на гониофотометрическом стенде.
  3. Зеркала с поверхностями свободной формы для формирования постоянной освещенности в прямоугольной области и для формирования сложного «разрывного» распределения в виде изображения шахматной доски. Зеркало для формирования постоянной освещенности в прямоугольной области изготовлено методом фрезерования (Рис. 3). На гониофотометрическом стенде измерены распределения освещенности в центральных сечениях формируемого зеркалом светового распределения. Результаты экспериментальных исследований находятся в хорошем соответствии с результатами численного моделирования при протяженном источнике. Полученные результаты могут найти применение при создании различных освещающих и прожекторных устройств.
а) б) в)
Рис. 1 – а) Модель единичного оптического элемента для освещения дорог класса А; б) изготовленная мультилинза; в) профили распределения интенсивности, формируемого рассчитанным оптическим элементом

 

а) б) в)
Рис. 2 – а), б) Прототип преломляющего оптического элемента, состоящего из 4-х модулей, для задней противотуманной фары; в) распределение интенсивности, формируемое рассчитанным оптическим элементом

 

а) б) в)
Рис. 3 – а) CAD-модель зеркала, для формирования постоянной освещенности в прямоугольной области с угловыми размерами 30°х15° в удаленной плоскости; б) фотография изготовленного зеркала; в) фотография формируемого зеркалом светового пятна на удаленном экране при протяженном источнике излучения в виде светодиода Cree XP-C с размером излучающего чипа 3,45х3,45 мм2

Публикации:

  1. Известия Самарского научного центра РАН, 2006. Т. 8, № 4, С.1195-1199.
  2. Компьютерная оптика, 2008. Т. 32, № 2, c.201-203.
  3. Компьютерная оптика, 2009. Т. 33, № 1, c.37-42.
  4. Оптический журнал, 2009. Т. 76, № 7. - c.70-76.
  5. Journal of Optical Technology, 2009. Vol. 76(7), pp. 430-434.
  6. Journal of Modern Optics, 2010. Vol. 57(7), P.536-544.
  7. Вестник СГАУ, 2010. Т. 24, № 4. c.139-149.
  8. Optics Express, 2011. Vol. 19(S3), pp. A225-A233.
  9. Компьютерная оптика, 2012. Т. 36, № 1. c.102-108.
  10. Journal of the Optical Society of America A,2012. Vol. 29(9), pp. 1758-1763.
  11. Компьютерная оптика,2013. Т. 37, № 1. c.51-58.
  12. Компьютерная оптика, 2013. Т. 37, № 2. c.215-219.
  13. Optic Express, 2013. Vol. 21(23). P. 28651-28656.
  14. Компьютерная оптика, 2014. Т. 38, № 3. c.443-448.
  15. Компьютерная оптика, 2014. Т. 38, № 4. c.743-748.
  16. Optic Express, 2014. Vol. 22(S7). P. A1926-A1935.
  17. Proc. of SPIE Opt. Sys. Des., 2015. Vol. 9629. P. 17–24.
  18. Компьютерная оптика, 2016. Т. 40, № 2, c.203-214.
  19. Optic Express, 2016. Vol. 24, P. 10962-10971.
  20. Компьютерная оптика, 2016. Т. 40, № 3, c.346-352.
  21. Optic Express, 2017. Vol. 25, P. A23-A35.
  22. Applied Optics, 2020. Vol. 59, P. 5006-5012.