大功率LED路燈的配光方案

　　●全反射透鏡的LED 二次配光

　　采用全反射透鏡（見圖6）獲得預想的光輸出特性的研究結(jié)果。

　　在圖6 中，單個LED 采用為軸對稱的全反射透鏡進行配光。其中間為一平凸非球面透鏡，將LED 射出的與光軸夾角±64°的光均勻約束在±30°范圍內(nèi)，剩余的光通過側(cè)柱反射也集中在±30°范圍內(nèi)。最后得到±30°范圍內(nèi)的光均勻輸出，光強的遠場分布為蝙蝠翼形。

　　通過路燈的配光設(shè)計，對于常用的10 m 高度的路燈，將在所要照射的道路上形成長約35 m、寬為10 m 均勻的矩形光照效果。

　　●自由曲面透鏡的LED 二次配光

　　圖7 給出的是采用自由曲面透鏡的研究結(jié)果。

　其主要原理是：設(shè)計在XY 軸上非對稱的長方形自由曲面的光學元件，在X 軸上產(chǎn)生±60°的均勻分布配光，滿足道路長度方向上的照明要求；在Y 軸上產(chǎn)生±30°的均勻分布配光，得到具有矩形光照效果的LED 蝙蝠翼形配光。燈具的配光只需將單個LED 單元的光輸出進行簡單的疊加，直接由LED 的二次配光來完成，滿足道路的照明要求。對于不同的道路，只要根據(jù)具體要求，改變LED 的數(shù)量和燈具的高度即可。

　　●外置透鏡和反光器的LED 二次配光

　　采用外置透鏡和反光器與單個LED結(jié)合形成二次配光單元的配光形式（見圖8）。通過有的放矢地選擇LED以及合理的透鏡設(shè)計和反光器曲率的選擇可以獲得滿足要求的LED 二次配光的光輸出。

　　1.3 LED 路燈的配光方案

　　大功率LED 路燈的配光可以稱為LED 的二、三次配光，是在上述單個大功率LED 完成一、二次配光得到了滿足或近似符合道路照明要求的單個LED（單元）后的再次配光。主要原理是：平均亮度或平均照度指標是通過調(diào)整路燈總的LED（單元）數(shù)量多少來滿足；均勻度指標是通過路燈的配光方案來實現(xiàn)。

　　具體就是通過單個大功率LED（單元）在路燈中的簡單疊加或者空間排列方式來合成路燈的光輸出分布。

　　①平面式配光

　　平面配光是將LED路燈中已經(jīng)經(jīng)過一次或二次配光設(shè)計、光輸出為滿足要求的蝙蝠翼型的LED 單元，在平面上均勻安裝，燈具的作用只需將單個的LED 光輸出進行簡單的疊加，幾乎不需要再次進行配光就可以得到滿意的道路照明效果，具體可以參見LED 斜射透鏡和雙頭形透鏡的一次配光，以及自由曲面二次配光等內(nèi)容。