大功率LED路灯的配光方案

　　●全反射透镜的LED 二次配光

　　采用全反射透镜（见图6）获得预想的光输出特性的研究结果。

　　在图6 中，单个LED 采用为轴对称的全反射透镜进行配光。其中间为一平凸非球面透镜，将LED 射出的与光轴夹角±64°的光均匀约束在±30°范围内，剩余的光通过侧柱反射也集中在±30°范围内。最后得到±30°范围内的光均匀输出，光强的远场分布为蝙蝠翼形。

　　通过路灯的配光设计，对于常用的10 m 高度的路灯，将在所要照射的道路上形成长约35 m、宽为10 m 均匀的矩形光照效果。

　　●自由曲面透镜的LED 二次配光

　　图7 给出的是采用自由曲面透镜的研究结果。

　其主要原理是：设计在XY 轴上非对称的长方形自由曲面的光学元件，在X 轴上产生±60°的均匀分布配光，满足道路长度方向上的照明要求；在Y 轴上产生±30°的均匀分布配光，得到具有矩形光照效果的LED 蝙蝠翼形配光。灯具的配光只需将单个LED 单元的光输出进行简单的叠加，直接由LED 的二次配光来完成，满足道路的照明要求。对于不同的道路，只要根据具体要求，改变LED 的数量和灯具的高度即可。

　　●外置透镜和反光器的LED 二次配光

　　采用外置透镜和反光器与单个LED结合形成二次配光单元的配光形式（见图8）。通过有的放矢地选择LED以及合理的透镜设计和反光器曲率的选择可以获得满足要求的LED 二次配光的光输出。

　　1.3 LED 路灯的配光方案

　　大功率LED 路灯的配光可以称为LED 的二、三次配光，是在上述单个大功率LED 完成一、二次配光得到了满足或近似符合道路照明要求的单个LED（单元）后的再次配光。主要原理是：平均亮度或平均照度指标是通过调整路灯总的LED（单元）数量多少来满足；均匀度指标是通过路灯的配光方案来实现。

　　具体就是通过单个大功率LED（单元）在路灯中的简单叠加或者空间排列方式来合成路灯的光输出分布。

　　①平面式配光

　　平面配光是将LED路灯中已经经过一次或二次配光设计、光输出为满足要求的蝙蝠翼型的LED 单元，在平面上均匀安装，灯具的作用只需将单个的LED 光输出进行简单的叠加，几乎不需要再次进行配光就可以得到满意的道路照明效果，具体可以参见LED 斜射透镜和双头形透镜的一次配光，以及自由曲面二次配光等内容。