CN104949002A - 一种led高杆灯大范围均匀配光的方法 - Google Patents

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王福才
周鲁苹
陈晓东
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Abstract

本发明公开了一种LED高杆灯大范围均匀配光的方法，包括灯体和安装支架，所述安装支架上设有用于调整灯体照射角度的调整装置；所述灯体内混合使用多种不同光束角的透镜实现二次配光，其中所有透镜在被照射区的横向上都采用对称配光方式，且横向光束角度不能小于被照射角度与灯具数之比，保证同支高杆灯上横向相邻的两灯具发出的光线在被照射区横向上有一定数量的重叠；纵向上采用非对称配光方式，使出射光线在被照射区内形成一个个互有重叠的等照射面，通过调整灯具上各透镜之间的功率比，使各等照射面的光照强度保持一致，达到大范围均匀配光的目的。

Description

一种LED高杆灯大范围均匀配光的方法
技术领域
本发明涉及到LED照明领域，特别是LED高杆灯大范围照明均匀配光的方法。
背景技术
高杆灯具具有灯杆高，照射范围大，照射距离远等优点，广泛应用于城市广场、立交桥、机场、火车站、港口码头等人、车、物流动频繁的地方。传统高杆灯光源多为高压钠灯或金卤灯等高炽热光源，但由于上述光源存在功耗大，光效低，使用寿命短，配光不理想等缺点，使高杆灯的使用成本一直居高不下。
随着光电技术的发展，LED发光半导体成为新一代的绿色光源，LED灯具凭借着节能，寿命长，光效高的优点，逐渐成为市场上的主流光源。但由于LED光源的发光芯片发出的光是直线，其指向性太高，发散性不好，因此如何做好配光成为人们研究的主题。高杆灯作为大范围照明的灯具，配光尤其困难，现在市场上的LED高杆灯多采用单一角度透镜配光，不仅光线利用效率低，而且还会出现光斑和暗区，给LED高杆灯的使用带来很多不便，因此研究一种低成本、易实现的LED高杆灯大范围均匀配光的方法越来越被人们所渴望。
发明内容
本发明所提供的是一种低成本、易实现的LED高杆灯大范围均匀配光的方法。
本发明的技术方案解决如下：一种LED高杆灯大范围均匀配光的方法，包括灯体和安装支架，其特征在于：所述安装支架上设有用于调整灯体照射角度的调整装置；所述灯体内混合使用多种不同光束角的透镜实现二次配光，其中所有透镜在被照射区的横向上都采用对称配光方式，且横向光束角度不能小于被照射角度与整支高杆灯横向上单排灯具的数量之比；所述多种不同光束角的透镜在被照射面的纵向上采用非对称配光方式，使出射光线在被照射区内形成一个个互有重叠的等照射面，通过调整灯具上各透镜之间的功率比，使各等照射面的光照强度保持一致，达到大范围均匀配光的目的。
进一步是：所述所有透镜在被照射区横向上的光束角度大于等于被照射角度与整支高杆灯横向上单排灯具的数量之比加3度，小于等于被照射角度与整支高杆灯横向上单排灯具的数量之比加7度，保证同支高杆灯上横向相邻的两灯具发出的光线在横向上有一定数量的重叠，又避免出现因重叠过少产生暗带和因重叠过多产生光斑的情况。
进一步是：所述被照射区以灯杆为中心在纵向上由近及远可依次划分为灯下区域、近光区域、中心区域和远光区域，相邻两区域之间有一定面积的重叠。
进一步是：所述灯下区域为灯杆底部照明区域，参与此处照明的主要透镜在纵向上的配光方式为向下偏光型；所述灯下区域透镜出射光线要求覆盖被照射面上以灯杆为圆心、半径15米的圆面积，鉴于高杆灯灯盘的圆形结构，调整纵向偏光束角，使其内侧光线照射到灯杆另一侧至少3米处，使整杆灯具在灯下区域灯光互补，形成一个照度均匀的圆面积。
进一步是：所述近光区域在灯下区域外侧，且与灯下区域有一定面积的重叠；所述参与近光区域照明的主要透镜在纵向上的配光方式为向下偏光型，区别于灯下区域透镜，该透镜偏光角度较小，偏光角度由近光区域光照中心点G2与灯杆之间的距离和灯杆高度决定；在纵向上的光束角度由近光区域光照中心点G2与灯杆之间的距离决定，距离越远，角度越小。
进一步是：所述中心区域在近光区域外侧，且与近光区域有一定面积的重叠；所述参与中心区域照明的主要透镜在纵向上采用对称配光方式，光束角度由中心区域光照中心点G0与灯杆之间的距离决定，距离越远，角度越小。
进一步是：所述远光区域在中心区域外侧，且与中心区域有一定面积的重叠；所述参与远光区域照明的主要透镜在纵向上的配光方式为向上偏光型，偏光角度由远光区域光照中心点G3与灯杆之间的距离和灯杆高度决定；在纵向上的光束角度由远光区域光照中心点G3与灯杆之间的距离决定，距离越远，角度越小。
进一步是：参与灯下区域、近光区域、中心区域和远光区域照明的主要透镜在纵向上的光束角度分别为θ1、θ 2、θ 3 和θ4，并且θ1>θ 2>θ 3 >θ4。
本发明的有益效果是：
1、既有良好的照明效果，又成本低廉，容易实现，只是利用各透镜在纵向上的非对称配光方式，形成一个个互有重叠的等照射面，方法简单，照明效果良好；
2、使灯具更节能，照明更高效，通过透镜的偏光型配光方式，把光线束缚在工作面内，减小光线损失，提高光线利用率。
下面结合附图和实施例对本发明作一详细描述。
附图说明
图1是本发明的灯具透视图。
图2是本发明整杆灯具在被照射面上分区照射的鸟瞰图。
图3是本发明高杆灯灯盘上单盏灯具照射光线的纵向剖面图。
具体实施方式
一种LED高杆灯大范围均匀配光的方法，如图1-3所示，包括灯体1和安装支架2，以及用于调整灯体照射角度的调整装置3，所述灯体1内混合使用多种不同光束角的透镜实现二次配光，其中所有透镜在被照射区5的横向上都采用对称配光方式，且横向光束角度不能小于被照射角度与整支高杆灯横向上单排灯具的数量之比；所述多种不同光束角的透镜在被照射区5的纵向上采用非对称配光方式，使出射光线在被照射区5内形成一个个互有重叠的等照射面，通过调整灯具上各透镜之间的功率比，使各等照射面的光照强度保持一致，达到大范围均匀配光的目的。
具体地，本实施例中，所述所有透镜在被照射区5横向上的光束角度大于等于被照射角度与整支高杆灯横向上单排灯具的数量之比加3度，小于等于被照射角度与整支高杆灯横向上单排灯具的数量之比加7度，保证同支高杆灯上横向相邻的两灯具发出的光线在横向上有一定数量的重叠，又避免出现因重叠过少产生暗带和因重叠过多产生光斑的情况，如图2所示的被照射角度为360°，整支高杆灯横向上单排灯具有12盏，则所述所有透镜在被照射区5横向上的光束角度α的取值范围是：33°≤α≤37°。
具体地，本实施例中，如图2所示，所述被照射区5以灯杆为中心在纵向上由近及远可依次划分为灯下区域5-1、近光区域5-2、中心区域5-3和远光区域5-4，相邻两区域之间有一定面积的重叠。
具体地，本实施例中，如图1-3所示，所述灯下区域5-1为灯杆底部照明区域，参与此处照明的主要透镜1-1在纵向上的配光方式为向下偏光型；所述整支高杆灯上所有灯具的灯下区域透镜要求出射光线覆盖被照射面5上以灯杆为圆心、以15米为半径的圆面积，即灯下区域，鉴于高杆灯灯盘4的圆形结构，调整纵向偏光束角，使其内侧光线照射到灯杆另一侧至少3米处，使整杆灯具在灯下区域灯光互补，形成一个照度均匀的圆面积。
具体地，本实施例中，如图1-3所示，所述近光区域5-2在灯下区域5-1外侧，且与灯下区域5-1有一定面积的重叠；所述参与近光区域5-2照明的主要透镜1-2在纵向上的配光方式为向下偏光型，区别于灯下区域透镜1-1，该透镜偏光角度较小，偏光角度由近光区域光照中心点G2与灯杆之间的距离和灯杆高度决定；在纵向上的光束角度由近光区域光照中心点G2与灯杆之间的距离决定，距离越远，角度越小。
具体地，本实施例中，如图1-3所示，所述中心区域5-3在近光区域5-2外侧，且与近光区域5-2有一定面积的重叠；所述参与中心区域照明的主要透镜1-3在纵向上采用对称配光方式，光束角度由中心区域光照中心点G0与灯杆之间的距离决定，距离越远，角度越小。
具体地，本实施例中，如图1-3所示，所述远光区域5-4在中心区域5-3外侧，且与中心区域5-3有一定面积的重叠；所述参与远光区域照明的主要透镜1-4在纵向上的配光方式为向上偏光型，偏光角度由远光区域光照中心点G3与灯杆之间的距离和灯杆高度决定；在纵向上的光束角度由远光区域光照中心点G3与灯杆之间的距离决定，距离越远，角度越小。
作为本发明的进一步改进，所述参与灯下区域、近光区域、中心区域和远光区域照明的主要透镜在纵向上的光束角度分别为θ1、θ 2、θ 3 和θ4，并且θ1>θ 2>θ 3 >θ4。

Claims (8)

1.一种LED高杆灯大范围均匀配光的方法，包括灯体和安装支架，其特征在于：所述安装支架上设有用于调整灯体照射角度的调整装置；所述灯体内混合使用多种不同光束角的透镜实现二次配光，其中所有透镜在被照射区的横向上都采用对称配光方式，且横向光束角度不能小于被照射角度与整支高杆灯横向上单排灯具的数量之比；所述多种不同光束角的透镜在被照射面的纵向上采用非对称配光方式，使出射光线在被照射区内形成一个个互有重叠的等照射面，通过调整灯具上各透镜之间的功率比，使各等照射面的光照强度保持一致，达到大范围均匀配光的目的。
2.根据权利要求1所述的一种LED高杆灯大范围均匀配光的方法，其特征在于：所述所有透镜在被照射区横向上的光束角度大于等于被照射角度与整支高杆灯横向上单排灯具的数量之比加3度，小于等于被照射角度与整支高杆灯横向上单排灯具的数量之比加7度，既能保证同支高杆灯上横向相邻的两灯具发出的光线在横向上有一定数量的重叠，又避免出现因重叠过少产生暗带和因重叠过多产生光斑的情况。
3.根据权利要求1所述的一种LED高杆灯大范围均匀配光的方法，其特征在于：所述被照射区以灯杆为中心在纵向上由近及远可依次划分为灯下区域、近光区域、中心区域和远光区域，相邻两区域之间有一定面积的重叠。
4.根据权利要求3所述的一种LED高杆灯大范围均匀配光的方法，其特征在于：所述灯下区域为灯杆底部照明区域，参与此处照明的主要透镜在纵向上的配光方式为向下偏光型；所述灯下区域透镜出射光线要求覆盖被照射面上以灯杆为圆心、以15米为半径的圆面积，鉴于高杆灯灯盘的圆形结构，调整纵向偏光束角，使其内侧光线照射到灯杆另一侧至少3米处，使整杆灯具在灯下区域灯光互补，形成一个照度均匀的圆面积。
5.根据权利要求3所述的一种LED高杆灯大范围均匀配光的方法，其特征在于：所述近光区域在灯下区域外侧，且与灯下区域有一定面积的重叠；所述参与近光区域照明的主要透镜在纵向上的配光方式为向下偏光型，区别于灯下区域透镜，该透镜偏光角度较小，偏光角度由近光区域光照中心点G2与灯杆之间的距离和灯杆高度决定；在纵向上的光束角度由近光区域光照中心点G2与灯杆之间的距离决定，距离越远，角度越小。
6.根据权利要求3所述的一种LED高杆灯大范围均匀配光的方法，其特征在于：所述中心区域在近光区域外侧，且与近光区域有一定面积的重叠；所述参与中心区域照明的主要透镜在纵向上采用对称配光方式，光束角度由中心区域光照中心点G0与灯杆之间的距离决定，距离越远，角度越小。
7.根据权利要求3所述的一种LED高杆灯大范围均匀配光的方法，其特征在于：所述远光区域在中心区域外侧，且与中心区域有一定面积的重叠；所述参与远光区域照明的主要透镜在纵向上的配光方式为向上偏光型，偏光角度由远光区域光照中心点G3与灯杆之间的距离和灯杆高度决定；在纵向上的光束角度由远光区域光照中心点G3与灯杆之间的距离决定，距离越远，角度越小。
8.根据权利要求3所述的一种LED高杆灯大范围均匀配光的方法，其特征在于：参与灯下区域、近光区域、中心区域和远光区域照明的主要透镜在纵向上的光束角度分别为θ1、θ 2、θ 3 和θ4，并且θ1>θ 2>θ 3 >θ4 。
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