LED路灯照明质量探询

LE D路灯照明质量探询

厦门市光电子行业协会叶荣南

重视光源的光强再分布，也重视节约能源；它有别于1 LED路灯照明质量的评价依据成像系统的设讹不劫撇，不必消除像差。

现在测量者要么测量路面的照度，要么在一个规 2)驾驶员看到的是路面(或目标)被照明后，经过定的测量姿态下对路面亮度逐点测量(很繁琐且不易吸收和反射后，作为二次发光体所呈现出来的路面(或测准)；其实，这些均非驾驶员的真实感觉。目标)亮度，而非路面照度，照度是单位路面面积所获路灯是用来照明道路和路面目标的，同时还具有取的光通量，人眼不能直接感受到。引导性的功能，

一切应以驾驶员的感觉为依据，驾驶(2)LED的出现使路面照明的配光设计成为可员感觉到的是亮度而非照度，这是大家已经清楚的事能：单个LED芯片光源的面积约为lmm2，可近似为实。点光源，较容易进行配光设计。

(1)驾驶员首先要能看清路面和识别目标，路面(3)LED路灯透镜配光与截光的差别和目标受

照后，吸收了部分光线，以二次发射体的形配光可将有害的和无用的光线经过镜头的作用

式提供了路面和目标的亮度和色度，路面和目标在亮投向予设区域，变为有用光线；而截光是将有害光线

度或者色度上必须有一定的差异才能被人眼所识别。拦截，达到去除眩光的目的，以往的路灯光源均带有

(2)要求路面照明均匀，而且人行道要有适当的玻璃外壳，如高压钠灯、金卤灯等，其体积太大，在有

照明。使驾驶员既能看清路面又能及时发现目标。限的空间内难以进行良好的配光设计。只能利用反射(3)汽车在行驶过程中驾驶员看到的是动态的场和截光的方式笼统地多利用一些光能和控制眩光；但景，

因为车在动，人眼也在转动。是，用截光的方式控制眩光，无疑要损失了部分光能。

(4)路灯提供的照明必须让驾驶员感觉舒适、不配光既要求达到道路照明均匀又要求对眩光进易疲劳；应该控制眩光一失能眩光和不舒适眩光，尤行控制、还要求节能。而截光只是对眩光进行截除的一其是失能眩光。它会致使驾驶员产生短时间失明，危种低级手法。

害更大。至于截光，半截光月E截光的区别仅在于对眩光控

(5)节能的要求制的差别；“控制眩光”对于LED路灯的配光来说，这

路灯的上述功能除了要求光源要有足够的光通是一个简单的要求，不是它的精华。将截光作为LED 量、良好的显色性和色温外，还要求路灯光源必须进配光的检验标准是不合适的，有些不得要领。

行二次配光，使其路面照明均匀、控制眩光。

3 LED路灯配光设计纠结的原因

2 LED路灯配光的目的

(1)明知路灯配光设计应以亮度设计为依据，亮

(1)LED路灯光学设计的特点度和照度的关系决不是乘上一个简单系数的换算关

1)路灯光学设计属于非成像光学系统的设计，是系。但是现行配光设计却还是以照度为依据。这是为什将灯具光源的光强按照预先设定的照明要求重新分么?以亮度为基准的路灯配光设计难于运行的原因。布，以较少的能耗获得所需的路面照明质量。它不仅理论上应该是以亮度为评价依据，但是灯光在路

1982012中国道路照明论坛(第／kS>论文集

LED搬路灯r L amps-

面传播过程中，路面的吸收特性和反射特性未知，形成另一是采用极坐标系，透镜的出射光与路面相应

光路计算链条断裂、数据缺失，造成以亮度为评价依辐射线一一对应。缺点是对角线远端的配光较难。

据的光学设计无法进行下去。这两种方式都可以依据所要求的路面各点的照欧洲将路面材料分为沥青和水泥两种；并依据漫度_确定路灯之光强分布一再依据此光强分布及

反射的程度将漫反射分为R1、R2、R3、R4四类；R1为LED的材料特性(折射率n)，确定配光透镜的自由曲

完全漫反射，R4为镜面反射。这种分类对于配光设计面结构尺寸。这是目前普遍采用的方法，原因为：显

得太粗糙了，没有意义。①比较容易实现，忽略了路面特性的影响(有些我国未开展这方面的研究，既没有路面材料分类不合理)；的样品，更没有各种样品的漫反射特性的资

料。对于配②测量容易、简单；有个照度计就可以了；光

设计来说，关于路面的漫反射特性细分很有必要，但③我国和部分国家一样采用“双轨制“，既认为道

工作量很大，而且特性的确定要得到各方的认可则更路照明的评价应以亮度为主，但是由于亮度评价的困

不容易，需要大家配合、努力。难，也允许用照度来评价，二者之间给了一个简单的鉴于上述原因，目前采用以亮度为基准的路灯配换算系数取值范围，这个经验数据在大光源中使用了光设

计难于进行下去，或者说时机尚不成熟，还有许多年，没啥大问题(更确切地说，是标准迁就了HID 多基础

工作要做。光源)，因为对道路照明均匀度的要求并不高。

(2)道路亮度测量究竟应该进行动态测量还是静(4)这种理论和实际严重脱离的现状是在LED

路态测量灯出现之前的情况，随着配光设计的完善、研究道路

从人体工效学的角度来思考，答案很显然，应该照明机理的进展，相信将会有一批更新的研究成果出采用

动态测量，因为道路上车子在动，驾驶员眼睛也现，可能会要求路面照明必须用亮度来评价，要求具

在动，其所见路面照明状况是动态的。有高一些均匀度、低一些亮度、节能、适当的显色性和亮度测量本身就比照度测量困难得多、繁琐得不同路段的色温要求等等；届时路灯的设计、测量和

多，要进行现场动态测量则更是难上加难。评价将更趋合理、统一、和谐。

道路照明现场动态测量目前国内连标准都没有，

4产品的质量是设计、生产制造出来的还是

国际上也是如此，方法唯有对症下药。

检验出来的

①抓紧对路面吸收特性和漫反射特性开展研究，

并建立相应的数据库，取得共识，以供选用；使得LED大家会觉得这个问题多余，谁不知道产品的质量

路灯以亮度为依据的配光设计得以进行。是设计、生产制造出来的而不是检验出来的。但是现

②加快制定道路照明现场动态测量的标准，并在实当中却往往并非如此认为；比如在LED路灯的两个

此基础上研制相应的测量设备。使设计一测量—评价重要的特性一配光与散热一就可以看到这种相反的三

个环节得以统一、协调。思维。

(3)以照度为基准的路灯配光设计(1)配光

由于按亮度设计路灯配光的条件目前还不具备，有些路灯标准(或规范)中不提配光的具体要求，

目前广泛采用的还是以照度为基准的路灯配光设计：而用截光来代替它。但是，截光根本无法解决照明均

配光设计属于非成像光学、以照度为基准的路灯配光匀度的问题，他们认为灯具安装后，都要进行照明均

设计有两种。匀度的检测，到时候就可判断灯具是否合格，也就是说

一是路面照明区域采用直角坐标系，光学透镜表灯具在生产过程中无需这方面的要求，工厂尽管生产、面与

其一一对应的等照度法；其缺点是工艺性较差。销售、安装上路，等观场检测后再来判断产品合格与

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