LED透鏡光學設計揭秘
文章來源:恒光電器
發(fā)布時間:2016-04-22
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標準的透鏡最經(jīng)典的就是圓錐形透鏡，這些透鏡很大一部分依賴于全內(nèi)透反射所以稱之為TIR（Total Internal Reflection）透鏡。通常 TIR 透鏡是軸對稱設計提供一個漂亮的圓形光斑,，既可以組合成多顆 LED 成為陣列透鏡也可以單顆加支架以方便安裝和控光,。
TIR透鏡 VS 反光杯
其實兩者的基本工作原理都是相同的，產(chǎn)業(yè)資訊,，但是 TIR 透鏡相比而言具有更大的控制權,，因為 TIR 透鏡的每條光線都經(jīng)過控制利用，而反光杯的很大一部分光是不接觸反射面不受控制的,，這個在小角度光學里面很容易看出來,，廠房照明，反光杯的光型是沒有 TIR 透鏡出來的光型那么銳利的（簡而言之也就是反光杯的副光斑更大）,。
透鏡的類型：
圖：從左到右: 1,、真正聚光(-RS), 2、柔和聚光 (-SS), 3,、擴散聚光 (-D), 4,、中角度(-M/-M2), 5、橢圓角度 (-O),，6,、大角度 (-W/-WW/-WWW)。
不同的光學性能使用不同的TIR透鏡,，照明產(chǎn)品,，而透鏡的尺寸和 LEDs 燈珠直接影響光學性能的，所以沒有明確先提條件而談角度,、光強和效率都是不準確的,， led室內(nèi)照明，良好的光學設計必須跟 LEDs 燈珠的光分布完美的配合才能得到良好的光學效果,。在專業(yè)的光學設計里不存在萬能的產(chǎn)品,，有的是針對性配合光學和針對性的應用。
下面我們再 TIR 透鏡家族里面好好分析下每種不同的光學：
真正的聚光透鏡（-RS）
在透鏡家族里面這類透鏡是最聚光的,，目的是取得高的cd/lm(峰值光強)但也會導致缺失部分混光性能,，這類透鏡很容易辨認，行業(yè)資訊,，一般都是表面晶瑩通透透,，部分還可能是中空。應用這一類透鏡的主要方向包括：投光燈,、聚光燈,、遠距離洗墻燈等。案例比如橋梁照明,、高層樓宇照明,、室內(nèi)射燈等,。
柔和的聚光透鏡-SS
可以從下圖與前面的對比看看，這一類透鏡與聚光透鏡的最大不同就是表面做了柔光處理,，從而能取得更好的光質(zhì)量分布,，不過相比前面的聚光透鏡它的cd/lm相對會低一點，角度也會稍寬一些,。這里光學的應用也主要是投光,，企業(yè)資訊，射燈等,。兩者沒有誰好誰壞,，都是為了滿足不同的光應用需求，國際資訊,，魚和熊掌都是好東西，只是應用方向不同,。
擴散聚光透鏡（-D- ）
請先看下圖,，這類有著擴散表面設計的透鏡在三款聚光透鏡中光分布是最平滑的，相比而言,，cd/lm取得的峰值光強比有著柔光面設計的透鏡稍低一點,，質(zhì)量，但是兩者的角度差不多,。由于它的表面是擴散面處理,，照明產(chǎn)品，混光效果會更好,，相比眩光控制效果也會更佳,，辦公照明，所以這款的應用洗墻燈和中端距離的投光燈,、聚光燈效果都是杠杠的,。
中角度透鏡（-M/M2）
這類透鏡的光分布效果介于聚光透鏡和大角度透鏡之間，表面有小小的“枕形”表面設計,，如果里面放上一顆 LED 看起來有點像某種“飛行昆蟲的眼睛”,，一般來說不會有粗糙的漫反射表面。應用很廣,，各種各樣的燈具都可能用到,，光分布均勻。
橢圓光型透鏡(-O/ -O-90)
這一類透鏡在建筑洗墻燈,、廣告燈箱照明等應用最為廣泛,。橢圓的光分布是表現(xiàn)為某個軸向光分布非常的寬，LED燈管,，LED燈管,，而另一個軸向則為細小光角度,。目的很簡單，光型就代表了一切,，寬的是為了C0-C180°光分布覆蓋面廣和均勻,，窄的軸向C90-C270°光分布是為了把光鋪的更遠。這類透鏡還有自帶偏轉角的版本,，方便燈具不能調(diào)整的洗墻燈應用,。
大角度透鏡（-W-W4）
這一類屬于 TIR 家族透鏡里面的大角度范疇，從40°到80°中間再細分為多個角度檔次,，超市照明,，角度越大意味著光分布就越廣。這些類型透鏡的標準一般有比較粗糙的漫反射表面,，超市照明,，但有些透鏡會有中型“枕形”表面或者曲面，店鋪照明,，又或者兩者都可以能有,。這類透鏡的應用也是非常廣泛的等。
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