隧道灯光源模块设计思路

2012-12-12

隧道灯配光要求

隧道灯和路灯一样，需要矩形光斑。

隧道灯模块设计思路

二次配光

把透镜置于LED外进行二次光学设计来配光，外面再加玻璃进行密封。这就是最常规的二次光学透镜设计方法。

三次配光

传统的采用三次光学设计是在LED上加上独立的反射器，再在外面加上玻璃，由于反射器的配光能力有限，一般而言，从反射器出来的光束角较小，仅靠二次光学设计还不够，需要借助灯具的结构造型来实现三次光学设计来拉大光束角。这样在光学设计上容易达到各种道路照明的配光要求。

采用了模块化思想后，除了上述的思路，还可以把原先独立的反射器与LED光源模组的结构相融合，把LED光源模组的内腔设计为所需的反射器形状，再镀反射膜，散热片遍布反射器的外围。这样就可以把LED光源模组做成光热一体化的结构。

一体设计配光

由于IP等级的要求，目前的路灯外基本都加了一层平板玻璃。而这层玻璃不可避免地要造成约１０％的光通量的损失。因此有些路灯厂家就把灯具内的透镜设计加工成一个整体。这样，灯具整体效率可以提高１０％以上。而当前的透镜多为外表面配光，最广泛的就是与花生壳形状类似，所以不可避免地做成一整块后表面会不平整，凸凸凹凹，如图４所示。这样一方面容易积灰尘，道路上风沙灰尘较多，而这些粉尘易积聚在凸凹的间隙内，降低效率，还会影响配光；而另一方面，维护也不方便，间隙内擦拭也困难。因此，外表面平整光滑会更加具有优势。为了能做到光学透镜一体化并且外表面光滑平整，就设计出了内表面配光的透镜。

每颗LED出射光线分为两部分，一部分为内表面调制光线，另一部分为大角度的全反射光线。全反射光线只占LED总光通的较少比例，只要合理的设计透镜侧面，使得大角度光线发生全反射即可。由于该透镜的特点在于外表面是平面，所以主要起光线调制作用的是内表面。透镜的长轴方向主要是让出射光线光束角增大，使得配光曲线成较大角度的蝙蝠翼，照在路面的轴向上，所以透镜中间薄两边厚。而透镜的短轴方向主要是让光线光束角减小，调制光线照在有效的路面上，避免角度太大照到路面外甚至居民家里，成为光污染。

由于外面是平面，上述的透镜就很容易组合连接成一个实体，如一长条形的光学模组。并且外表面的厚度对配光基本不影响，可以很方便地进行结构设计。

隧道灯模块设计内内表面配光的是未来设计的主流！