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                如何正确分析LED透镜的光损失

                教育装备采购网 2014-09-28 14:47 围观1105次

                  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;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。

                  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,使产品产生々均匀的外观效果。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。

                  2.因为透镜的一个表面为具有水平和垂直两个方向曲率ㄨ半径的曲面,所以可以使入射光在水平方向和垂直方向都得到扩散。鉴于两个方向的曲率半径相互独立,所以可以根据要求,分别调节两个曲率,使得光输出在两个方向上得到不同程度的扩散。因此,使用双向曲率曲面构成的透镜,可以根据设计要求更自由地分配光输出,更高效地利用光通量,减少不必要的浪费和眩光。此外,由于使用的是光滑∩过渡的曲面,灯具有均匀过渡的光分布和良好的外观。完全→透明的PMMA灯饰或灯罩会在光源的中心造成眩目或刺眼的弦光,但是亮度在光源外围却迅速减少。很多社交场合与作业环境的照明必须排除这种令人不快的气氛或¤是尽量减少引起眼睛☆不适的光源。干燥箱LED的照明要求很高,所以仪表或照明灯厂家必须对其质量进行严格审核。

                  3鉴于入射曲面的作用是使光线发生偏折形成扩散,产品设计ζ中具体每组透镜的单元个数、单元大小、曲率半径等都可以结♀合实际情况而变化。实际情况是大功率用透镜的透镜上的内纹(为分割小单元)都由厂家做好,选用时只考虑透镜高度、角度、材质这些。

                  每个透镜单元在本体上的投影为矩形,从而使各单元能紧密、整齐ω 地排列。平行入射光束经过透镜单元的折射作用,在水平方向形成左右对称的均匀扩散,在垂直方向形成向下偏折的均匀扩散。通过调整一组透镜中各单元的大小和两个方向的曲率※半径,调配出射光通量在不同立体角范围内的分布,达到设计要求的光分布。

                  4.我们选择将光源放于透镜焦点的内侧,光源离透镜越远,透镜收集到的光源光通量越少,因而透镜系统的效率越低,根据单凸透镜的计算公式: r=(nL-1)f。其中r—凸面曲率【半径, nL—透镜材料折射率, f—透镜焦距

                  在选定透镜材料的情况下,焦距越大,曲率半径越大。在同样透镜孔径Φ的条件下,曲率半径越大,透镜越薄。而透镜」越厚,像差会越明显,从而影响使用效←果。因此,尽可能选择焦距较大的透镜。同时,焦距的增大,光学㊣ 系统尺寸的增加,因此,透镜的焦距也不可以一味追求最大。由于透镜厚⊙度不是很大,因此▆没有采用菲涅耳透镜,避免增加加工的繁琐性和成本。

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