LED路燈設計帶來安全隱患

作者 : John Dunn,EDN專欄作家

如今在許多社區的舊式路燈已經被LED路燈取代了。然而,這些路燈替代產品事實上也足以招致巨大的災難...

如今在許多社區的舊式路燈已經被LED路燈取代了。然而,這些路燈替代產品事實上也足以招致巨大的災難。

仔細看看圖1這張在我住家附近拍攝的夜間照明照片,就會發現其中有些街道區域無法接收到光線,以及一些典型的路燈眩光情況。以前的路燈並不存在這兩種故障。

圖1:不合格的夜間照明會造成間隙並產生眩光。

我注意到許多街道上安裝的新燈具都無法提供整個區域的照明。在圖1中,有幾輛停放的汽車幾乎是看不到的。

畫面中有一些才從停好的車子下車來的駕駛人、騎自行車的人、行人,以及穿著深色衣服在遛狗的人,他們在光線不足的地方很容易受到遮擋,這種遮擋的結果可能構成嚴重的危險。

另外,我家附近街道上的LED路燈也令人眼花繚亂。當朝著它們的方向看時,我不得不瞇起眼睛,我懷疑我的瞳孔被迫收縮,因而更難以看清楚黑暗區域中可能出現的任何人。我相信並不是只有我一個人會受到這種影響,這種情況不應該發生。

再來看看圖2中的夜間照明照片,這張照片中採用不同設計的LED路燈燈具,提供了完整且不間斷的區域照明,而且不會刺眼,能見度也明顯提高許多。

圖2:採用不同設計的LED街道照明燈具,可提供不間斷的照明,而不會刺眼。

 圖2中,高架照明燈具所產生的光輸出會發生重疊,因此不會出現黑暗區域,而且不太可能使人受到遮擋。高架燈具發出的光很明亮,但又不是光化的,且直接看那些燈具不會讓人產生「無法直視」的瞇眼反應。你可能會問,這是為什麼呢?

由於瞭解到可能會有人持其他相反的觀點,為了弄清楚為什麼會產生圖2所示的好處,我們可以對上述「不合格」燈具與「合格」燈具進行比較。

圖3:設置在透明玻璃透鏡後面的LED主要呈狹窄的圓錐體而向下方發光(左),而帶有燈光擴散器的燈具則具有更好的覆蓋率(右)。

圖1中的黑暗區域是由於使用了「不合格」路燈燈具而產生,如圖3的左側所示。LED設置在透明玻璃透鏡的後面,每個LED透過這些透鏡,主要以狹窄的圓錐體形式向下發出極高強度的白光,從這些LED的特寫鏡頭便可知這種設計的不足之處(圖4)。

圖4:從「不合格」燈具的特寫鏡頭可以看出為什麼它只能照亮有限的區域。

這組LED湊在一起只能照亮燈具正下方的有限區域。有些光線會射向側面,這並不足以提供有用的照明,但卻會產生強烈的側面眩光而對夜視造成不利影響,我發現燈具正下方的眩光完全令人無法忍受。

圖2中並沒有產生黑暗區域,是由於使用了具有燈光擴散器的路燈燈具,如圖3右側所示。高強度白光經過擴散後,傳遞到每個燈具下方更寬廣的區域,這些燈具的光輸出由於重疊作用而避免了黑暗區域的產生。擴散效應還避免了眩光的產生,就像舊式充氣路燈的波紋玻璃罩,同樣具有不產生眩光的燈光擴散器作用。

圖4所示,「不合格」燈具的LED上沒有任何光擴散裝置。可以這樣說,居住區街道上的這種光擴散會導致附近房屋遭受不理想的照明。據我所知,使用鈉蒸氣燈製造的早期路燈燈具從來都不會發生這樣的問題,再往前推,使用汞蒸氣燈及其光擴散燈罩也沒問題。

然而,如果要解決不理想的照明現象,可以確定的是,利用能夠實現有效擴散器的非成像光學技術,從而將其光輸出正確地向街道方向平行投射並遠離房屋。

鑑於這些路燈照明可能產生的危險,現在是否應該要採取補救措施以便開始挽救生命?還是這樣做的成本太高?

(參考原文:LED street-light designs create safety hazards,By John Dunn)

本文同步刊登於EDN Taiwan 2021年4月號雜誌

加入LINE@,最新消息一手掌握!

發表評論