基于LED道路照明的偏光透镜设计
2014-04-01王少雷贺志华
照明工程学报 2014年6期
关键词:设计
王少雷,张 莉,李 敏,贺志华,王 乐
(中国计量学院 光学与电子科技学院,浙江 杭州 310018)
引言
LED是继白炽灯、荧光灯和高强度气体放电灯(HID)后的新型绿色照明光源,具有光效高、体积小、寿命长及节能环保等许多特点。这使得LED替代传统高压钠灯作为道路照明光源成为趋势[1-2]。但是目前LED路灯实用效果并非理想。未经配光的LED光源是一种近似的朗伯体[3],其对应接收面上形成的是分布不均匀的圆形光斑,40%~50%的光散落在道路之外,而且对远处的车辆、行人产生眩光[4]。即使是对于研究较为广泛的对称矩形路灯 “花生米”透镜[5-6],其照明接受面的中心只能在其光源的正下方。不能满足CIE所规定的各项道路照明标准。而根据我国《城市道路照明设计标准》的要求,灯具的悬挑长度不超过安装高度的1/4[7]。实际应用中路灯灯杆一般放置在路边。因此,“花生米”路灯透镜这种对称设计很难将光斑全部覆盖在路面上,从而造成能量的损失;并且其对灯杆位置安放的特殊要求,限制了 LED 路灯的外形设计与美观。而偏光透镜相对于“花生米”路灯透镜的优势有:
①偏光的设计能使路面光斑往道路横向移动一定距离,即把更多的光线投射向路面,这大大减少了路灯能量的损失;
②其对LED光源高度的设置及灯具的悬挑长度并没有太多的要求,这就大大提高了路灯外型和美观设计的灵活度;
③照明面网格的非均匀划分不仅可以保证照度均匀性,也能保证亮度均匀性。这就使得该路灯能满足我国《城市道路照明设计标准》[8]的要求。……
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