Análisis de iluminación uniformede superficies lambertianas

imperfectas

Superficie lambertianaSe consideran superficies lambertianas cuando la reflectividad es uniforme en todas partes.

Principio de la iluminación LEDfactores por analizar:

• Distribución de intensidad LED• La distancia entre el observador • Superficie de radiación• El ángulo de incidencia• Reflectividad• Forma del objetivo

Aquí sólo analizamos la iluminación de un objetivo plano

Ilum

inac

ión

Campo cercano

Media distancia

Campo lejano

Cuando la gama de iluminación LED es aproximadamente 5 veces más grande que su tamaño máximo, pensamos que la gama pertenece a la iluminación áreas lejanas

El modelo ideal de un LED tiene una superficie lambertiana perfecta, que quiere decir que su intensidad es proporcional al coseno del ángulo de inspección, a saber I (θ) = I0cos (θ), I0 (lm/sr) modelo práctico

La distribución de intensidad LED I(θ) no puedo ser descrita de forma real por la fórmula antedicha para todo tipo de luz. Tal es el caso para una especie de LED que es LUMILED DE LUXEON K2

Análisis de la iluminación del objetivo

El LED es puesto en el origen de coordenada O

El eje óptico de los LED son perpendiculares al plano ASe toma una pequeña área dA y asumen que su flujo luminoso es dΦ entonces la intensidad luminosa es Ir = dΦ /dω.El área iluminada y la distancia iluminada pueden ser expresadas por la dω = (dA/r2)cos(θ ), dA es el área diminuta, la r es la distancia de la fuente luminosa a la superficie iluminada, θ significa el ángulo de incidencia.

Evaluamos el flujo luminoso por dΦ = (Ir /r2)cos(θ ) dA, entonces la intensidad luminosa en el área un es la E(r, θ ) = dΦ /dA = Ir cos(θ )/r2. Trasladamos la E(r, θ ) a coordenadas Cartesianas (x, y, z)

La suma da el total de la intensidad luminosa para la N LEDs

Ir es la relación de θ, la relación entre θ y x, y, z; puede ser expresada:

Análisis de la separación de LEDs en arreglos de LEDs

Si la d sigue aumentando, la uniformidad de iluminación se hace aún peor. . Cuando d = 1.50 m, la iluminación de la región central tiene la uniformidad de iluminación óptima.

Serie LED cuadrada

La serie LED es conformada de 8 × 8 LEDs

Seria LED circular

dopt = 0.704 m

Conclusiones:

Los resultados de simulación muestran que la estructura de algoritmo es razonable. Comparado con estudios antes publicados, los métodos en este estudio enfocan la resolución de lámparas de serie LEDcuyos modelos de intensidad ópticos no son Lambertianos perfectos. Éste método no es sólo aplicable a superficies lambertianas, también es aplicable a superficies lambertianas imperfectas. Es característica misma de este algoritmo.

Iluminación actualSe considera que la luz interior requerida es de 300 – 1500 luxesLos productos LED de alta potencia cubrían hasta 120 lumen (anteriormente)

Lumen.- Es la unidad del Sistema Internacional de Medidas para medir el flujo luminoso, una medida de la potencia luminosa emitida por la fuente.

Lux = lumen /m²

3 tonos:-Blanco cálido para emular la iluminación incandescente ( uso en hogar)

-Blanco puro para equilibrio de colores ( oficinas, comercios, etc.)

-Blanco diurno para alto rendimiento lumínico ( exteriores, farolas, proyectores)

Ejemplo de iluminación con una superficie no lambertiana en encapsulado de LED