高准直高效能LED警示灯
高度专业的警示灯普遍应用在高楼建物、航海、航空等高度要求安全的场所,以台湾地区为例,随着建筑物的高度提升,许多大楼、烟囱都必须装载障碍灯以维护飞航安全,另外海上与机场等场所都必须具备警示灯作为航道导引的光源来源,故市场上有越来越多的需求;但岛内目前市场上也因为普遍技术上的瓶颈,以生产一般警示灯为主,能够生产航空、航海用等高级声光报警灯的公司几乎没有,浙江昂立电气有限公司故希望并且藉由技术突破,将可以创造出极高价值的警示灯产品。
1. 原理架构与方法
主要用光学仿真软件ASAP来做光线追迹和统计与仿真数据的程序。
1.1 LED光源的灯罩
首先我们利用实验室设计出的一个准直LED灯,其结果发散角度在-3~3度之间,其均匀性可达83.6%
1.2 警示灯内部结构
1.反射镜面:
利用反射定律:入射角等于反射角,且入射线不变时,平面镜转 角,反射线则改变为 角平面镜成像。
我们利用这反射镜面将光线反射到四面八方因为目标垂直发射角度:0~6°,而准直LED灯发散角度在-3~3度,故反射光线需要旋转3度,则镜面只需旋转1.5度,所以反射镜面与水平的角度为45+1.5=46.5度。
2.柱状镜:
因为在水平方向的均匀性并不是很理想,只有36%而已,故我们利用光线折射的特性,设计一柱状镜来使光线在水平方向的分布可以更加的均匀.
将经过反射镜面的光经过折射罩后,可以量测出光的垂直发散角度还是在0~6度间,但水平发散半强角度已散至约在-25~25度间,而水平方向的照度均匀度增加至63%.
3. 结论
在研究中LED警示灯之设计,在放置准直且均匀LED灯罩、反射罩与折射照之整个系统用光学软件仿真最后结果,发现在8公里外侦测面之光线垂直发射角度约在0-6°,而整体(6颗LED)输出有效光均匀度大约为50%;由于这类产品应用的环境是安全高度要求的场所,所以会依照不同场所再订定出有关灯具光强度(cd/m2)、可视距离及角度等使用规范,而上述的结果则有达到相关之规范。