本發(fā)明屬于交通燈技術領域，具體涉及一種大功率LED交通燈。

背景技術：

隨著社會經濟的發(fā)展，城市交通問題越來越引起人們的關注。人、車、路三者關系的協調，已成為交通管理部門需要解決的重要問題之一。因此，交通燈的設計及其作用越來越被重視。

傳統交通信號指示燈大部分采用多顆直插式小功率LED燈珠排布成相應的交通指示圖案，其存在的主要問題在于：光能利用率較低、電功率消耗較大、人眼視覺效果差?，F已有的大功率LED交通信號燈僅限于滿屏信號燈或是采用遮罩的方式將滿屏信號燈遮擋成含有具體圖案的交通信號指示燈，在人眼近距離觀察下，交通信號燈面罩存在莫爾現象，影響視覺效果且光能損耗較大。

技術實現要素：

針對上述現有技術中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種可避免出現上述技術缺陷的大功率LED交通燈。

為了實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供的技術方案如下：

一種大功率LED交通燈，包括外殼1、面罩2、散射板3和多個LED模組4，外殼1為碗狀，散射板3蓋在外殼1上，面罩2設置在外殼1上、位于散射板3的上方，多個LED模組4設置在散射板3與外殼1所構成的內腔的底部。

進一步地，LED模組4包括DOE5、支撐架6、TIR透鏡7、LED燈8、鋁基板9和散熱片10，散熱片10設置在支撐架6的底部，鋁基板9設置在散熱片10上，LED燈8設置在鋁基板9上，TIR透鏡7設置在鋁基板9上且罩住LED燈8，DOE5設置在支撐架6上、位于TIR透鏡7的上方，所述DOE5為采用改進GS算法的DOE。

進一步地，所述改進GS算法的流程為：首先，以初始相位和已知輸入面光場的振幅分布A開始，作傅里葉變換，其中，初始相位為采用幾何光學方法計算所得的相位函數；接著引入輸出面限制條件,同時保持相位ψ’不變，作傅里葉逆變換；然后對結果作輸入面光場限制，仍保持相位ψ’不變，再作傅里葉變換；重復上述步驟，直到得到滿足要求的結果。

進一步地，所述改進GS算法中，以復振幅每次迭代的相位與上次相位的加權和為驅動函數，每次迭代循環(huán)的初始相位為：

其中，a和b為相位因子的加權系數，其值與具體的光束變換要求相關，n代表迭代的次數，A為理想振幅，A’為返回振幅，為第n次迭代的返回相位，為第n次迭代的初始相位。

進一步地，LED燈8為功率為1W的LED燈。

進一步地，鋁基板9上設有保護電路。

進一步地，所述多個LED模組4的數目為6個。

進一步地，散射板3進行定向角度散射的角度范圍為左右+15deg～-15deg，上下0deg～10deg。

本發(fā)明提供的大功率LED交通燈，極大地減少了光能損耗，降低了電能損耗，光能利用率高，電能消耗小，能夠實現任意指示圖案的交通指示信號燈，使交通信號的亮度均勻、連續(xù)，能通過光學散射板，實現定向角度散射，使得遠處的人能識別信號圖案，視覺效果好，能有效減少交通事故發(fā)生，可以很好地滿足實際應用的需要。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的頂視結構示意圖；

圖2為本發(fā)明的剖視結構示意圖；

圖3為本發(fā)明的LED模組的結構示意圖；

圖4為本發(fā)明的改進GS算法的流程圖；

圖中，1-外殼，2-面罩，3-散射板，4-LED模組，5-DOE，6-支撐架，7-TIR透鏡，71-凹進部，72-上邊緣部，8-LED燈，9-鋁基板，10-散熱片。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1、圖2所示，一種大功率LED交通燈，包括外殼1、面罩2、散射板3和多個LED模組4，外殼1為碗狀，散射板3蓋在外殼1的“碗口”上，面罩2也蓋在外殼1的“碗口”上、位于散射板3的上方，多個LED模組4設置在散射板3與外殼1所構成的內腔的底部，位于外殼1的“碗底”。所述多個LED模組4的數目為6個。散射板3可實現定向角度散射，角度范圍為左右+15deg～-15deg，上下0deg～10deg。本交通燈的尺寸為300*300*110mm³。本交通燈的光能損耗率僅有20％，其總的電功率損耗在4W左右，均遠遠低于現有技術的損耗。

如圖3所示，LED模組4包括DOE5(DOE即衍射光學元件)、支撐架6、TIR透鏡7、LED燈8、鋁基板9和散熱片10，散熱片10設置在支撐架6的底部，鋁基板9設置在散熱片10上，LED燈8設置在鋁基板9上，TIR透鏡7的上邊緣部72設置在支撐架6上，TIR透鏡7的底部開設有凹進部71，TIR透鏡7的底部設置在鋁基板9上且把LED燈8罩在凹進部71內，DOE5設置在支撐架6上、位于TIR透鏡7的上方。LED燈8為功率為1W的LED燈。鋁基板9上設有保護電路。

DOE5為采用改進GS算法的DOE。本發(fā)明的DOE5利用改進的GS算法，降低了零級衍射光強及次級衍射光強，提高了正一級衍射效率，并且可對光束進行整形，使之形成所需交通指示圖案，視覺效果好。

如圖4所示，所述改進GS算法的流程為：首先，以初始相位和已知輸入面光場的振幅分布A開始，作傅里葉變換(FFT)，其中，初始相位為采用幾何光學方法計算所得的相位函數；接著引入輸出面(焦平面)限制條件，即以已知或要求的振幅分布B替代原振幅部分B’,同時保持相位ψ’不變，作傅里葉逆變換(FFT’)；然后對結果作輸入面光場限制，即以已知輸入光場的振幅分布A取代其振幅部分A’，仍保持相位ψ’不變，再作傅里葉變換(FFT)；重復上述步驟，如此循環(huán)直至得到滿足要求的結果。圖4中，n代表迭代的次數。

所述改進GS算法中，以復振幅每次迭代的相位與上次相位的加權和為驅動函數，每次迭代循環(huán)的初始相位為：

其中，a和b為相位因子的加權系數，其值與具體的光束變換要求相關，n為正整數，n代表迭代的次數，A為理想振幅，A’為返回振幅，為第n次迭代的返回相位，為第n次迭代的初始相位。

改進GS算法的極限收斂精度比GS算法高幾個數量級，其能量利用率、頂部不均勻性等指標也均優(yōu)于GS算法，因此，采用改進GS算法的DOE5能獲得重構精度較高的輸出圖樣，降低了零級衍射光強及次級衍射光強，提高了正一級衍射效率，并且可對光束進行整形，視覺效果好。

支撐架6用于固定光學元件，使得光學系統穩(wěn)定，保證裝置長期穩(wěn)定運轉。TIR透鏡7可將LED燈8發(fā)射出的光進行準直，聚焦后形成強度均勻平行光束。LED燈8為功率為1W的LED燈，為整個裝置提供光源。鋁基板9上設有保護電路，保證大功率LED燈8正常工作。散熱片10用于為LED燈8散熱，保證LED燈8長期工作。

本發(fā)明提供的大功率LED交通燈，極大地減少了光能損耗，降低了電能損耗，光能利用率高，電能消耗小，能夠實現任意指示圖案的交通指示信號燈，使交通信號的亮度均勻、連續(xù)，能通過光學散射板，實現定向角度散射，使得遠處的人能識別信號圖案，視覺效果好，能有效減少交通事故發(fā)生，可以很好地滿足實際應用的需要。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。