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LED路燈透鏡設(shè)計(jì) ，LED路燈透鏡設(shè)計(jì)。
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LED道路照明系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計(jì)及發(fā)展趨勢
1、LED道路照明系統(tǒng)的背景介紹 為了滿足城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),傳統(tǒng)的道路照明燈具往往采用耗電200瓦以上含水 銀的燈泡。
相比之下,到2009年,市場上發(fā)光二極管(LED)的光學(xué)效率已經(jīng)超過了10 0lm/W,這意味著采用LED作光源的路燈,其耗電量將會大大的減少。
由于LED的超 長壽命、不含汞和節(jié)能的特性,采用LED作光源的路燈來取代傳統(tǒng)的LPS(低壓鈉燈) 或MH(金屬鹵化物燈)是很好的選擇。
目前,LED路燈在世界上各個(gè)國家都進(jìn)行了測 試。
為了解決能源緊缺和溫室氣體的排放問題,LED路燈在一些地方已經(jīng)實(shí)用化,其中 中國、北美以及歐洲的一些地區(qū)和都市的政府進(jìn)行了積極的推廣。
由于市場上出廠的LED大部分都是呈郎伯型(Lambertian distribution)分布,中心光強(qiáng)比較強(qiáng),而且是對稱的圓形光斑分布,不能直接用于道路 照明。
為了滿足城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),LED路燈需要進(jìn)行二次光學(xué)設(shè)計(jì),以產(chǎn)生一個(gè) 長方形、均勻分布的光斑,其配光曲線需要呈蝙蝠翼的形狀。
另外,光學(xué)設(shè)計(jì)的好壞直 接決定了LED路燈的效率,有的LED路燈加上了設(shè)計(jì)不好的二次透鏡之后,有些光在 透鏡里面多次反射后損耗掉了或者是不能配到有效的區(qū)域,有些二次透鏡雖然光斑形 狀和均勻度都可以,但出光效率卻降低了將近一半。
還有,光學(xué)設(shè)計(jì)的好壞也均定了L ED路燈有無眩光,有的設(shè)計(jì)得不好的透鏡,雖然也可以產(chǎn)生一個(gè)長方形、均勻分布的 光斑,配光曲線也可以呈蝙蝠翼,但由于沒有采用截光設(shè)計(jì),導(dǎo)致沿道路方向75~90 范圍的出射光還是很多,這樣就會給遠(yuǎn)處的車輛或行人造成眩光。
好的光學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)充分利用LED光源面積小這一優(yōu)點(diǎn),充分考慮光的利用率,將所有從L ED芯片發(fā)出的光都分配到路面上,形成一個(gè)均勻度好、無眩光、配光曲線呈蝙蝠翼的 光斑。
本文將基于這些因素來探討LED道路照明系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及發(fā)展趨勢。

2、 自由曲面二次光學(xué)的設(shè)計(jì)方法 由于道路照明要求路燈的光斑是長方形,在垂直于道路的方向,其出射的光束是會聚的,而沿著道路的方向,其出射光束是發(fā)散的,并且有一個(gè)很大的視角。
對于