１ 航標(biāo)燈配光分析及其影響

對航標(biāo)燈而言，主要的觀察方向在水平方向上，因此要求光強最大值位于Ｖ＝０°區(qū)域。同時，航標(biāo)燈的主要光度指標(biāo)之一就是射程，要達到較遠的射程，要求中心光強足夠大，相應(yīng)地光束角不宜過大。否則，過多的擴散光不僅大大降低了光通利用率，而且易造成不必要的光污染。因此，航標(biāo)燈在垂直方向上的配光很窄，一般半值全寬度角為８°，即使考慮浮標(biāo)的顛簸搖擺，垂直擴散角度一般也不會超過２０°。

然而，對于水平角度而言，觀察者對航標(biāo)燈的觀察方向是全方位的，可能來自于各個方向，因此要求Ｈ＝０～３６０°的范圍內(nèi)，光分布均勻，避免某些方向過于黯淡而不易于被察覺。

２ 光源的選擇

航標(biāo)燈的特殊配光要求，給ＬＥＤ的排布帶來了一定困難。作為航標(biāo)燈的傳統(tǒng)光源，白熾燈具有除插口處外全方位均勻的光輻射，而ＬＥＤ的光分布特點之一就是方向性好。因此，使用一般的光學(xué)器件，單個ＬＥＤ無法達到３６０°的環(huán)帶光輸出。所以，ＬＥＤ不能象其他信號燈一樣排布在平面ＰＣＢ的單側(cè)上，而需要圖１０所示，呈環(huán)狀排布。

在各種不同封裝結(jié)構(gòu)、功率大小的ＬＥＤ中，我們選擇傳統(tǒng)Φ５ｍｍ　ＬＥＤ作為光源，主要原因有以下幾點：

（１）Φ５ｍｍ　ＬＥＤ的配光較窄，在垂直方向上便于收集光源光通，可有效提高光通利用率；

（２）雖然Φ５ｍｍ　ＬＥＤ的窄配光對航標(biāo)燈水平配光均勻度會帶來一定影響，但可以通過合理選擇和有效排列來盡量消除這一不利影響。目前，市場上有橢圓配光的ＬＥＤ，似乎可適用于航標(biāo)燈這一特殊配光要求，但由于只用于指數(shù)作用，中心光強很小，因此不予采用。

（３）與Φ５ｍｍ　ＬＥＤ相比，食人魚ＬＥＤ散熱結(jié)構(gòu)好，驅(qū)動電流大，因此單顆功率略大，效率也略有提高。但是食人魚的管腳間距大，用于ＬＥＤ的排管方式時，要求ＰＣＢ厚度大大增加，會導(dǎo)致生產(chǎn)成本不必要的增加。

為了滿足航標(biāo)燈水平方向配光均勻度的要求，設(shè)計中應(yīng)選擇半值全擴散角度為２５°左右的ＬＥＤ，則可確保水平方向配光均勻度到達８５％以上。雖然Φ５ｍｍ　ＬＥＤ有小角度產(chǎn)品，可以獲得較大的中心光強，但整體發(fā)光效率較低，且影響燈具整體配光均勻性。