10.14489/hb.2020.06.pp.027-031

2020, 06 июнь (June)

DOI: 10.14489/hb.2020.06.pp.027-031

Байнева И. И., Комаров Н. С.
ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИКИ ДЛЯ СВЕТОДИОДНЫХ СВЕТОВЫХ ПРИБОРОВ И МЕТОДОВ ЕЕ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
(с. 27-31)

Аннотация. Рассмотрены оптические системы для светодиодных световых приборов, принципы распространения лучей в линзах различного конструктивного исполнения. Проанализированы особенности применения вторичных оптических элементов для получения различных диаграмм направленности излучения светодиодов в пространстве. Рассмотрены особенности и проблемы расчета вторичных оптических систем. Изложены проблемы и перспективы применения, исследования и компьютерного моделирования оптики, которая используется для формирования требуемого светораспределения в светодиодных световых приборах. Компьютерные технологии моделирования и математические методы, лежащие в их основе, предопределяют возможности развития таких оптических систем в осветительных установках. Рассмотрен численный метод моделирования Монте-Карло, который позволяет организовать моделирование трассировки лучей в оптических системах. Проанализирована процедура трассировки лучей методом Монте-Карло. Представлена схема моделирования распространения света в оптической системе, основанная на методе Монте-Карло. Программный комплекс TracePro для моделирования и исследования световых приборов и их оптических элементов позволяет автоматизировать этап их расчета и проектирования, это значительно сокращает затраты на разработку новых изделий. Прототипирование трехмерных моделей линзовых систем открывает широкие возможности перед производителями оптики для светодиодов, позволяет проводить исследования прототипов планируемых к производству серийных изделий.

Ключевые слова: освещение; световой прибор; светильник; световой поток; энергоэффективность; TIR-оптика; моделирование; программное обеспечение; прототипирование.

Bayneva I. I., Komarov N. S.
STUDY OF OPTICS FOR LED LIGHT DEVICES AND METHODS OF ITS COMPUTER MODELING
(pp. 27-31)

Abstract. The article discusses optical systems for LED lighting devices, the principles of the propagation of rays in lenses of various designs. Analyzed the features of the secondary use of the optical elements in the form of lenses and prisms for different LED emission patterns in space. Considered the features and problems of calculation of the secondary optical systems. Problems and prospects of application are considered, research and computer modeling of optics, which is used to form the required light distribution in LED light devices. Computer modeling technologies and the mathematical methods that underlie them determine the possibility of developing such optical systems in lighting installations. The article considers the numerical Monte Carlo simulation method, which allows one to organize ray tracing modeling in optical systems. The TracePro software package for modeling and research of lighting devices and their optical elements allows you to automate the stage of their calculation and design, this significantly reduces the cost of developing new products. The prototyping of three-dimensional models of lens systems opens up great opportunities for manufacturers of optics for LEDs, allows research on prototypes planned for production of serial products.

Keywords: Lighting; Lighting device; LED; Luminous flux; Energy efficiency; TIR-optics; Simulation; Software; Prototyping.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

И. И. Байнева, Н. С. Комаров (Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева, Саранск, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

I. I. Bayneva, N. S. Komarov (National Research Mordovia State University, Saransk, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Байнева И. И. Проблемы и возможности современного рынка светодиодной продукции // Справочник. Инженерный журнал с приложением. 2019. № 7(268). С. 49 – 55.
2. Байнева И. И., Байнев В. В. Оптимизация и энергосбережение в освещении // Справочник. Инженерный журнал с приложением. 2018. № 7(256). С. 43 – 47.
3. Байнева И. И. Инновационные решения в системах управления освещением // Справочник. Инженерный журнал с приложением. 2019. № 1(262). С. 15 – 19.
4. Bayneva I. I. Calculation and Construction of Optical Elements of Light Devices // Dilemas Contemporaneos-Educacion Politica y Valores. 2019. Т. 6, V. SI (58).
5. Bayneva I. I. The Study of Reflective Optical System Characteristics // Dilemas Contemporaneos-Educacion Politica y Valores. 2019. Т. 6, V. SI (61).
6. Байнева И. И., Байнев В. В. Оптические системы для светодиодов // Справочник. Инженерный журнал с приложением. 2017. № 1(238). С. 54 – 64.
7. Андреев Е. С. Трассировка лучей методом Монте-Карло через осесимметричные оптические элементы с использованием k-мерного дерева // Компьютерная оптика. 2015. Т. 39, вып. 3. С. 357 – 362.
8. Байнева И. И. Информационные технологии в моделировании оптических систем осветительных приборов // Информатизация образования и науки. 2017. № 2(34). С. 15 – 23.
9. Волобой А. Г. Средства визуализации распространения световых лучей в задачах проектирования оптических систем // Информационные технологии и вычислительные системы. 2009. № 4. С. 28 – 39.
10. Байнев В. В., Байнева И. И. 3D-моделирование и прототипирование в светотехническом производстве // Автоматизация. Современные технологии. 2019. Т. 73, № 2. С. 51 – 55.
11. Байнев В. В., Байнева И. И. Особенности 3D-проектирования и прототипирования в светотехнике // Справочник. Инженерный журнал с приложением. 2018. № 6(255). С. 38 – 42.

Eng

1. Bayneva I. I. (2019). Problems and opportunities of the modern market of LED products. Spravochnik. Inzhenerniy zhurnal s prilozheniem, 268(7), pp. 49 – 55. [in Russian Language] DOI: 10.14489/hb.2019.07.pp.049-055
2. Baynev V. V., Bayneva I. I. (2018). Optimization and energy efficiency in lighting. Spravochnik. Inzhenerniy zhurnal s prilozheniem, 256(7), pp. 43 – 47. [in Russian Language] DOI: 10.14489/hb.2018.07.pp.043-047
3. Bayneva I. I. (2019). Innovative solutions in lighting control systems. Spravochnik. Inzhenerniy zhurnal s prilozheniem, 262(1), pp. 15 – 19. [in Russian Language] DOI: 10.14489/hb.2019.01.pp.015-019
4. Bayneva I. I. (2019). Calculation and construction of optical elements of light device. Dilemas contemporaneos-educacion politica y valores, Vol. 6, SI(58).
5. Bayneva I. I. (2019). The study of reflective optical system characteristics. Dilemas contemporaneos-educacion politica y valores, Vol. 6, SI(61).
6. Baynev V. V., Bayneva I. I. (2017). Optical systems for LEDs. Spravochnik. Inzhenerniy zhurnal s prilozheniem, 238(1), pp. 54 – 64. [in Russian Language] DOI: 10.14489/hb.2017.01.pp.054-058
7. Andreev E. S. (2015). Ray-tracing by the Monte-Carlo method through axisymmetric optical elements using a k-dimensional tree. Komp'yuternaya optika, Vol. 39, (3), pp. 357 – 362. [in Russian Language]
8. Bayneva I. I. (2017). Information technologies in modeling of optical systems of light devices. Informatizatsiya obrazovaniya i nauki, 34(2). pp. 15 – 23. [in Russian Language]
9. Voloboy A. G. (2009). Means of visualization of the propagation of light rays in the problems of designing optical systems. Informatsionnye tekhnologii i vychislitel'nye sistemy, (4), pp. 28 – 39. [in Russian Language]
10. Baynev V. V., Bayneva I. I. (2019). 3D modeling and prototyption in light engineering. Avtomatizatsiya. Sovremennye tekhnologii, 73(2), pp. 51 – 55. [in Russian Language]
11. Baynev V. V., Bayneva I. I. (2018). 3D modeling and prototyption in light engineering. Spravochnik. Inzhenerniy zhurnal s prilozheniem, 255(6), pp. 38 – 42. [in Russian Language] DOI: 10.14489/hb.2018.06.pp.038-042

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/hb.2020.06.pp.027-031

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/hb.2020.06.pp.027-031

and fill out the form