研究目的
设计一个尺寸为0.15×0.18米的矩形广告台面理想照明方案,该台面可用于放置广告文字或图形。要求仅通过设置在标识牌底部和顶部的LED光源实现最高效的照明效果,在总入射光通量和照度均匀性方面达到最优。
研究成果
研究表明,光线追踪技术对于涉及非漫反射材料的光照系统设计具有良好效果。在优化照度均匀性时,镜面反射材料(尤其是铝材)取得了最佳成果——使用约40%的LED总光通量即可实现平均照度531勒克斯,其均匀性值达到约0.39。
研究不足
与辐射度方法相比,该方法需要更强的计算能力和更长的计算时间。优化过程受初始条件限制,例如LED光源的布置和所用材料,若不采用非对称光学元件,在一定程度上可能无法进一步提高照度均匀性。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用光线追踪法进行照明系统设计,重点关注非漫反射材料及尺寸与反射材料距离相当的发光源。该方法因其能计算反射和透明材料而被选用,这与辐射度方法不同。
2:样本选择与数据来源:
模型包含受照面(主体部分)、固定部分和两个可移动部分,均定义了特定材料属性(漫反射或反射性)。
3:实验设备与材料清单:
研究使用具有特定光强曲线的LED灯带,反射部分采用Miro 2和铝等材料。
4:实验流程与操作步骤:
该过程包括在TracePro中创建初步模型、定义表面属性、设置优化变量(LED灯带位置及部件间角度),并运行模拟以评估亮度均匀性和总入射光通量。
5:数据分析方法:
程序通过优化过程中对零值的偏差评估,采用修正后的亮度均匀性计算公式,并比较不同材料的结果。
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