LED路灯配光方案(OK,蝙蝠翼配光曲线由来)
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第五页，共30页。
1. 1 LED路灯配光形状特点
在道路照明中，如果没有对LED路灯光源配光。
照射在路面上的光型会形成面积较大的圆形光斑，如 图1 ( a)所示。
图1（a
） 未经配光
第六页，共30页。
无配光系统的路灯照射模型
第七页，共30页。
不能满足道路照明要求的配光效果 容易形成部分黑暗地带、阴影，出现 “斑马效应”。
第二十页，共30页。
全反射透镜
图4 全反射透镜
第二十一页，共30页。
图5 自由曲面透镜
第二十二页，共30页。
图6 外置透镜和反光器的LED示意图
第二十三页，共30页。
2. 3 LED路灯的三次配光
LED路灯的三次配光是 在大功率LED 一、二次配光完成的基础上,通过对
多个LED (单元模组)叠加和空间排列实现,以满足道
2. 2 LED路灯的二次配光
对LED路灯中的大功率LED采用透镜或反光器 进一步改变输出光特性,即为LED路灯的二次配
光。
LED路灯的二次配光主要有以下情况： a.采用全反射透镜的LED二次配光
b.采用自由曲面透镜的LED二次配光 c.外置透镜和放射器的LED二次配光
目的：
都是使光强输出曲线呈蝙蝠翼形，满足道路照明要求。
当最大光强在垂直面内的投射角度达到55º-65º
时，可以达到照度均匀度的要求。
一般来说，这时的配光实现宽角度的“蝙蝠翼” 形配光。
第十四页，共30页。
理想的LED路灯配光
图15 蝙蝠翼形光强输出曲线
第十五页，共30页。
2、 LED路灯配光方案
第十六页，共30页。
LED路灯的配光方案在道路照明要求的基础上
进行,同时要考虑控制眩光和考虑环境系数。 对道路照明来说，光效和配光曲线是两个重要
参数。
在配光方面，LED路灯的光学系统设计通常 由一次光学设计、二次光学设计和三次光学设
计3部分组成
第十七页，共30页。
2. 1 LED路灯的一次配光
大功率LED透明封装材料（即透镜）的形状设计通常称 作一次光学设计
这不仅造成能源的浪费， 也给夜间行驶带来很大的不便，产生 安全隐患。
第八页，共30页。
为了满足对路面的亮度、照度、均匀度的要求，且尽可能 使得大部分光都分布在道路面上，
以提高灯光的利用率，减少不必要的浪费。
需要对LED路灯进行配光，
最理想情况是：
LED路灯输出的光线照射在路面上所形成的光型或光斑 为矩形 ，如图1 ( b)所示
发光强度的空间分布曲线通常称为配光曲线。
要得到路面上均匀的照明效果，光束中最大光强的 投射角度非常重要。路灯的下方，光强I0应为是最小，随 着仰角θ增加，光强I θ增加。
函数关系为：
配光曲线表达式
第十三页，共30页。
根据平方反比定律，照度与距离的平方成反 比。则与垂直的角度越大，光强越大。
第二页，共30页。
设计执行标准
我国目前所使用的道路照明标准主要是： CJJ45-2006《城市道路照明设计标准》
该标准对道路照明的路面亮度和 照度及其均匀度等都有具体的要 求。
第三页，共30页。
1、LED路灯配光的特点和要求
第四页，共30页。
光源在空间各个方向的光强分布即为配光。
LED路灯配光是使光线尽可能投射到被照路面各个区 域，获得符合道路照明要求的光分布。
因此考虑将LED的封装透镜工艺与路灯需要的光输出特性 结合起来就形成LED路灯的一次配光方案。
第十八页，共30页。
一次配光方案
采用斜射矩形透镜封装配光
采用双头透射封Байду номын сангаас配光
( a)双头透镜封装LED示意图
( b)双头透镜封装LED配光曲线
图3 双头透镜封装的LED配光结构和配光曲线示意图
第十九页，共30页。
2. 4 LED路灯配光方案分析
第二十六页，共30页。
无论采取何种技术手段或方案,就LED路灯配光来 说,其光输出特性满足夜间道路照明标准要求,该
技术或方案具有良好的使用价值。
第二十七页，共30页。
第二十八页，共30页。
广深高速LED路灯实景照
第二十九页，共30页。
THANK YOU!
第三十页，共30页。
路照明平均亮度、平均照度和均匀度的要求。
三次配光有以下几种方式：
(1)平面式配光 (2)弧面式配光 (3)多折面式配光 (4)反光杯式配光
第二十四页，共30页。
( a)平面式配光示意图 ( b)弧面式配光示意图 ( c)多折面式配光示意图 图7 LED路灯的三次配光示意图
第二十五页，共30页。
这样的配光具有良好的路面均匀度。
第九页，共30页。
图1 未配光与配光照明示意图
（a）未经配光 ( b)经配光后
第十页，共30页。
配光后路灯照明示意图
第十一页，共30页。
如何配光才能靠近理想情况 达到道路照明路面亮度和照度的均匀度要求
这是LED路灯光学设计的一大难题
第十二页，共30页。
1. 2 LED路灯的配光曲线
LED路灯配光方案(OK,蝙蝠翼配光 曲线由来)
第一页，共30页。
引言
LED 是现今极具竞争力的新型固体光源，具有体积小、寿命 长、能耗低、控制灵活等优势。LED的推广应用是国家实 现节能减排、创建绿色环保的重要项目。
在道路照明中，随着白光LED 技术的发展，单粒LED 的光 通量不断提高，LED取代传统光源用于LED路灯将成为趋势。
1. 1 LED路灯配光形状特点
在道路照明中，如果没有对LED路灯光源配光。
照射在路面上的光型会形成面积较大的圆形光斑，如 图1 ( a)所示。
图1（a
） 未经配光
第六页，共30页。
无配光系统的路灯照射模型
第七页，共30页。
不能满足道路照明要求的配光效果 容易形成部分黑暗地带、阴影，出现 “斑马效应”。
第二十页，共30页。
全反射透镜
图4 全反射透镜
第二十一页，共30页。
图5 自由曲面透镜
第二十二页，共30页。
图6 外置透镜和反光器的LED示意图
第二十三页，共30页。
2. 3 LED路灯的三次配光
LED路灯的三次配光是 在大功率LED 一、二次配光完成的基础上,通过对
多个LED (单元模组)叠加和空间排列实现,以满足道
2. 2 LED路灯的二次配光
对LED路灯中的大功率LED采用透镜或反光器 进一步改变输出光特性,即为LED路灯的二次配
光。
LED路灯的二次配光主要有以下情况： a.采用全反射透镜的LED二次配光
b.采用自由曲面透镜的LED二次配光 c.外置透镜和放射器的LED二次配光
目的：
都是使光强输出曲线呈蝙蝠翼形，满足道路照明要求。
当最大光强在垂直面内的投射角度达到55º-65º
时，可以达到照度均匀度的要求。
一般来说，这时的配光实现宽角度的“蝙蝠翼” 形配光。
第十四页，共30页。
理想的LED路灯配光
图15 蝙蝠翼形光强输出曲线
第十五页，共30页。
2、 LED路灯配光方案
第十六页，共30页。
LED路灯的配光方案在道路照明要求的基础上
进行,同时要考虑控制眩光和考虑环境系数。 对道路照明来说，光效和配光曲线是两个重要
参数。
在配光方面，LED路灯的光学系统设计通常 由一次光学设计、二次光学设计和三次光学设
计3部分组成
第十七页，共30页。
2. 1 LED路灯的一次配光
大功率LED透明封装材料（即透镜）的形状设计通常称 作一次光学设计
这不仅造成能源的浪费， 也给夜间行驶带来很大的不便，产生 安全隐患。
第八页，共30页。
为了满足对路面的亮度、照度、均匀度的要求，且尽可能 使得大部分光都分布在道路面上，
以提高灯光的利用率，减少不必要的浪费。
需要对LED路灯进行配光，
最理想情况是：
LED路灯输出的光线照射在路面上所形成的光型或光斑 为矩形 ，如图1 ( b)所示
发光强度的空间分布曲线通常称为配光曲线。
要得到路面上均匀的照明效果，光束中最大光强的 投射角度非常重要。路灯的下方，光强I0应为是最小，随 着仰角θ增加，光强I θ增加。
函数关系为：
配光曲线表达式
第十三页，共30页。
根据平方反比定律，照度与距离的平方成反 比。则与垂直的角度越大，光强越大。
第二页，共30页。
设计执行标准
我国目前所使用的道路照明标准主要是： CJJ45-2006《城市道路照明设计标准》
该标准对道路照明的路面亮度和 照度及其均匀度等都有具体的要 求。
第三页，共30页。
1、LED路灯配光的特点和要求
第四页，共30页。
光源在空间各个方向的光强分布即为配光。
LED路灯配光是使光线尽可能投射到被照路面各个区 域，获得符合道路照明要求的光分布。
因此考虑将LED的封装透镜工艺与路灯需要的光输出特性 结合起来就形成LED路灯的一次配光方案。
第十八页，共30页。
一次配光方案
采用斜射矩形透镜封装配光
采用双头透射封Байду номын сангаас配光
( a)双头透镜封装LED示意图
( b)双头透镜封装LED配光曲线
图3 双头透镜封装的LED配光结构和配光曲线示意图
第十九页，共30页。
2. 4 LED路灯配光方案分析
第二十六页，共30页。
无论采取何种技术手段或方案,就LED路灯配光来 说,其光输出特性满足夜间道路照明标准要求,该
技术或方案具有良好的使用价值。
第二十七页，共30页。
第二十八页，共30页。
广深高速LED路灯实景照
第二十九页，共30页。
THANK YOU!
第三十页，共30页。
路照明平均亮度、平均照度和均匀度的要求。
三次配光有以下几种方式：
(1)平面式配光 (2)弧面式配光 (3)多折面式配光 (4)反光杯式配光
第二十四页，共30页。
( a)平面式配光示意图 ( b)弧面式配光示意图 ( c)多折面式配光示意图 图7 LED路灯的三次配光示意图
第二十五页，共30页。
这样的配光具有良好的路面均匀度。
第九页，共30页。
图1 未配光与配光照明示意图
（a）未经配光 ( b)经配光后
第十页，共30页。
配光后路灯照明示意图
第十一页，共30页。
如何配光才能靠近理想情况 达到道路照明路面亮度和照度的均匀度要求
这是LED路灯光学设计的一大难题
第十二页，共30页。
1. 2 LED路灯的配光曲线
LED路灯配光方案(OK,蝙蝠翼配光 曲线由来)
第一页，共30页。
引言
LED 是现今极具竞争力的新型固体光源，具有体积小、寿命 长、能耗低、控制灵活等优势。LED的推广应用是国家实 现节能减排、创建绿色环保的重要项目。
在道路照明中，随着白光LED 技术的发展，单粒LED 的光 通量不断提高，LED取代传统光源用于LED路灯将成为趋势。