[發明專利]一種防眩光LED燈的設計方法

有效

• 申請號: 201410550666.4
• 申請日: 2014-10-16
• 公開（公告）號: CN104392618A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 徐根達;趙合昌;張朝曙;薛海巖
• 申請（專利權）人: 杭州意博高科電器有限公司
• 主分類號: G08G1/095
• 分類號: G08G1/095;F21V13/12;F21Y101/02
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司 33214
• 代理人: 曹康華

技術領域

本發明涉及LED交通燈技術領域，特別涉及一種防眩光LED燈的設計方法。

背景技術

隨著道路交通管理的提升，在路口的拍照監控裝置越來越多，智能交通補光燈作為其組成部分之一，發揮著日益重要的作用。在拍照過程中，需要較強的光才能將場景拍攝清楚，但是強光給路邊的行人以及機動車駕駛員造成刺眼的不舒適，也就是眩光，對于單車道的補光燈的無效光產生的眩光問題，單車道有效光學角度為14度，眩光闕角為20度，也就是是法向0度到單邊10度旋轉一周這個范圍的光強，20度以外就是無效光。

現有技術中的防眩光燈分為三種：

第一種方案如圖1所示，防眩光燈包括支架1、透鏡3，支架1底部的LED光源容置空間內設有LED光源2，透鏡內部設有槽4，槽4的槽底為一平面，沒有聚光作用，因此中間光束的光對于中心光強貢獻非常低，中心光強為0度方向的光強，也就是沿LED發光面的法線7的方向，LED發光面的法線7也為光軸；根據光學模擬軟件以及實際產品測試，中間光束的光對于中心光強的貢獻比例不超過5％，影響非常小，卻是邊緣眩光的根本來源，因此第一種方案會使得人們出現刺眼，使人不舒服。

第二種方案如圖2所示，槽4的槽底41為改為外凸曲面，通過光路折射將中間光束準直，避免了無效眩光的產生，該方案對于近似點光源有效，但是LED光源本身不是點光源，發光面具有幾何形狀，同時該外凸曲面離LED光源較近，無法實現把光束都控制在20度范圍之內，同時該凸面會把LED的幾何形狀成像出來，會出現花斑，第二種方案的透鏡整體機械尺寸比較大，使得LED光源變成近似的點光源，可以實現把中間光束控制在20度范圍內，由于透鏡尺寸較大，因此相應的整燈體型體積也很大，制造成本高。

第三種方案如圖3所示，在透鏡外部放置一個消光柵格6，用于消除20度以外的無效眩光，如圖3可以看出，消光柵格6相對于透鏡是又高又長，使整燈高度增加非常多，體型偏大，不利于整燈的安裝，且消光柵格6的成本很高。

發明內容

本發明的目的是克服現有產品中不足，本發明提供一種防眩光LED燈的設計方法，從而使LED燈具有結構簡單、緊湊、成本低、不刺眼的效果。

為了達到上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的：

一種防眩光LED燈的設計方法，包括下列步驟：

在光學軟件建模出透鏡，透鏡的頂面為出光面，透鏡的側面為一個全反射面或者反射面，在透鏡底面上設有沉槽，該沉槽具有使光線進入到透鏡的入射側面、入射頂面，在沉槽槽口的正中心位置處設置LED光源，同時設置透鏡出光面的大小和整燈的尺寸；

模擬LED光源發光，在沉槽內無消光鑲件的情況下得到原始光強分布曲線，并得到中心光強的初始值，在有效光區域內半角A度處光強的初始值和半角B度處光強的初始值；

在透鏡沉槽內增加消光鑲件，多次調整消光鑲件底面與沉槽槽口之間的距離h，得到每一次調整時的光強分布曲線，將中心光強的值與中心光強的初始值相對比，半角A度處的光強度的值與半角A度處的初始值相對比，半角B度處的光強度的值與半角B度處的的初始值相對比，若中心光強衰減在預設標準百分比數之內，半角A度處的光強度的值衰減在40％以上，半角B度處的光強度的衰減在50％以上，則此時消光鑲件底面與沉槽槽口之間的距離h的值為最佳h值。

作為優選，消光鑲件的底面所處的平面與入射側面相交的位置剛好為透鏡側面有效光區域的最外側光路的入射點。

作為優選，沉槽形狀為圓柱形或圓臺形。

作為優選，消光鑲件的形狀為圓柱體或圓臺體。

作為優選，所述消光鑲件頂面的大小與沉槽槽底的大小相同。

作為優選，所述消光鑲件為一實心體。

作為優選，消光鑲件為起到消光作用的塑料或金屬。

本發明的有益效果如下：

1、本發明在透鏡沉槽內固定設有消光鑲件，與不加消光鑲件的原光學系統比，無效區域的邊緣眩光有明顯改善，同時中心有效區域的光強變化非常小。該方案具有結構簡單，緊湊，適用范圍廣，通用性好、成本低、易控制、防眩光范圍大等優勢。

2、本發明相對于傳統結構，具有結構緊湊，成本低廉，通用性好，無花斑等光斑缺陷，中心光強影響小等優勢，最重要的是肉眼不會直接觀看到LED光源以及邊緣無效雜光被消除，從而根本上改善了整燈的眩光，減少了智能交通燈對于附近行人、居民、駕駛員的光干擾，同時又幾乎不影響拍照所需的光強度。

附圖說明

圖1為現有技術中的第一種方案的結構示意圖；

圖2為現有技術中的第二種方案的結構示意圖；