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标题: LED透镜设计 [打印本页]

作者: liusongbai 时间: 2018-2-8 17:30
标题: LED透镜设计
LED  透镜实践应用知识手册
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一 LED  透镜的材料种类：
1.硅胶透镜;a.因为硅胶耐温高(也可以过回流焊),因此常用直接封装在 LED 芯片上;b.一般硅胶透镜体积
较小,直径 3-10mm;
2,PMMA 透镜 a.光学级 PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯,俗称：亚克力)b.塑胶类材料,优点：生产效率高(可以
通过注塑完成);透光率高(3mm 厚度时穿透率 93%左右);缺点：耐温 70%(热变形温度 90 度,为了配合 PMMA
所能承受的温度范围,采用 PMMA 灯罩时往往必须考虑增加光源和灯罩的距离或是降低光源的输出功率);
3.PC 透镜 a.光学级尼龙料 Polycarbonate(简称 PC)聚碳酸酯 b.塑胶类材料,优点：生产效率高(可以通过
注塑完成);耐温高(130 度以上);缺点：透光率稍底(87%);
4.玻璃透镜光学玻璃材料,具有透光率高(97%)耐温高等特点,缺点：易碎、非球面精度不易实现、生产
效率低、成本高等。
二 LED  透镜的应用分类
1.一次透镜 a.一次透镜是直接封装(或粘合)在 LED 芯片支架上,与 LED 成为一个整体;b.LED 芯片(chip)
按理论发光是 360 度,但实际上芯片在放置于 LED 支架上得以固定及封装,所以芯片最大发光角度是 180 度,
另外芯片还会有一些杂散光线,这样通过一次透镜就可以有效收集 chip 的所有光线并可得到如 160 度、140
度、120 度、90 度甚至 60 度(不同需要)的出光角度;c.一次透镜多用 PMMA 或硅胶材料。
2.二次透镜 a 二次透镜与 LED 是两个独立的物体,但它们在应用时确密不可分;b 二次透镜的功能是将
LED 的大角度光(一般为 90-120 度)再次聚光成 5 度至 80 度任意想要得到的角度;c 二次透镜材料大都用
PMMA 或玻璃。
三 LED  透镜规格分类
1.穿透式(凸透镜,单凸透镜凸面的曲率半径用下面的公式计算： 1/r1-1/r2=1/f(n1-1)其中 f-透镜焦距,r1,r2-
分别为透镜两表面的曲率半径。nl-透镜材料的折射率。当某表面为平面时,曲率半径为无穷大。)a.当 LED
光线经过透镜的一个曲面(双凸有个曲面)时光线会反生折射而聚光,而且当调整透镜与LED之间的距离时角
度也会变化(成反比),经过非球面技术设计的曲面光斑将会非常均匀,但因为透镜直径的局限性,透镜侧面的
光线得不到利用(漏光);b.一般应用在大角度(40-80 度)聚光,如台灯 ,路灯,室内灯具等;
2.全反射式(锥型或叫杯型)a, 透镜的设计在正前方用穿透式聚光, 而锥形面又可以将侧光全部收集并反
射( 反射材质) 出去, 而这两种光线的重叠( 角度相同) 就可得到最完善的光线利用与漂亮的光斑效果;b.也可在
锥形透镜表面做些改变,可设计成镜面、磨砂面、珠面、条纹面、螺纹面、凸或凹面等而得到不同光斑效果。
3,LED透镜模组 a.是将多个单颗透镜通过注塑完成一个整体的多头透镜,按不同需求可以设计成 3合1、
5 合 1 甚至几十颗合一的透镜模组;b.此设计有效节省生产成本,实现产品品质的一致性,节省灯具机构空间,
更容易实现“大功率”等特点。
四光损失斟酌
1.有泡壳、透镜的灯具其光通量实际要满足标准要求的光分布,还需考虑外壳、透镜的透过率、溢出光
损失等因素。而泡灯或作普通照明用大功率需要用透镜将平行光束进行扩散处理,来满足标准的要求。为使
光学效果更加合理,设计中应将灯具外罩分割成矩形小单元,这样做的目的在于打碎光波的波面,使产品产生
均匀的外观效果。在每个小单元中,采用椭球面,因为该面具有水平和垂直两个方向的弧度,从而可以在两个
方向上用不同的曲率半径达到不同的扩散效果。其根本目的是克服传统技术的不足,合理利用光通量,实现均
匀、高效的光分布。
实际上泡灯类的外壳就是 PC 料(注塑完成),球形、梨形、筒形的泡壳都是非小单元、非平面的整壳,光
损失很大、光角度偏小。

作者: raymondling 时间: 2018-4-18 15:37
henhaoxiexie

作者: raymondling 时间: 2018-4-18 15:38
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作者: tangruo 时间: 2018-8-24 22:59
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