LED透鏡規(guī)格分類相關(guān)內(nèi)容
LED透鏡規(guī)格分類
1.穿透式(凸透鏡)
a.
當(dāng)LED光線經(jīng)過透鏡的一個(gè)曲面(雙凸有個(gè)曲面)時(shí)光線會(huì)發(fā)生折射而聚光,而且當(dāng)調(diào)整透鏡與LED之間的距離時(shí)角度也會(huì)變化(角度與距離成反比),經(jīng)過光學(xué)設(shè)計(jì)的透鏡光斑將會(huì)非常均勻,但由于透鏡直徑和透鏡模式的限制,LED的光利用率不高及光斑邊緣有比較明顯的黃邊。
b.一般應(yīng)用在大角度(50°以上)的聚光,如臺(tái)燈、吧燈等室內(nèi)照明燈具。
2.折反射式(錐型或杯型)
a.透鏡的設(shè)計(jì)在正前方用穿透式聚光,而錐形面又可以將側(cè)光全部收集并反射出去,而這兩種光線的重疊(角度相同)就可得到最完善的光線利用與漂亮的光斑效果;
b.也可在錐形透鏡表面做些改變,可設(shè)計(jì)成鏡面、磨砂面、珠面、條紋面、螺紋面、凸或凹面等而得到不同光斑效果。
3.透鏡模組
a. 是將多個(gè)單顆透鏡通過注塑完成一個(gè)整體的多頭透鏡,按不同需求可以設(shè)計(jì)成3合1、5合1甚至幾十顆合一的透鏡模組;也可以把兩
個(gè)單獨(dú)的透鏡通過支架組合在一起。
b. 此設(shè)計(jì)有效節(jié)省生產(chǎn)成本,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品品質(zhì)的一致性,節(jié)省燈具機(jī)構(gòu)空間,更容易實(shí)現(xiàn)“大功率”等特點(diǎn)。
三.LED透鏡的設(shè)計(jì)與模具加工
1.
首先取決于光源(大功率LED),不同品牌的大功率LED(例如CREE、lumileds、lumileds、SSC、OSRAM、EVERLIGHT、EDSION等),其芯片結(jié)構(gòu)與封裝方式、光線特性等均會(huì)有所區(qū)別,從而造成同樣的透鏡搭配不同規(guī)格品牌LED時(shí)會(huì)所差異;所以要求有針對(duì)性開發(fā)(以主流品牌為導(dǎo)向),才能達(dá)成實(shí)際需要的效果;
2. 利用光學(xué)設(shè)計(jì)軟件(如Code
V、ZEMAX、TracePro、ASAP、LighTools等)和機(jī)械建模軟件(如:Pro/E、UG、SOLIDWORKS等)進(jìn)行設(shè)計(jì)和光學(xué)仿真,不斷優(yōu)化而得到相應(yīng)的光學(xué)透鏡
3.LED透鏡本身屬于精密光學(xué)配件,故其對(duì)模具的精度要求極高,特別是透鏡光學(xué)曲面的加工精度要達(dá)到
0.1μm。一般對(duì)此類高精度模具的加工必須具有以下設(shè)備:超精密加工機(jī)(如:PRECITECH NANOFORM 350)、CNC
綜合加工機(jī)、精密磨床、精密銑床、鉆床、CNC 精密火花機(jī)、表面輪廓儀、干涉儀等。。
4.模具最精密的部件在于光學(xué)模仁,首先必須選用專用模仁鋼材(如:瑞典S136鏡面鋼)經(jīng)過熱處理到55°,完成粗胚,在粗胚上經(jīng)過鍍鎳處理后再用超精密加工機(jī)進(jìn)行曲面加工而得到。
四. LED透鏡的用料以及生產(chǎn)
1.
LED透鏡作為光學(xué)級(jí)的產(chǎn)品,對(duì)透光性、熱穩(wěn)定性、密度、折射率均勻性、折射率穩(wěn)定性、吸水性、混濁度、最高長期工作溫度等都有嚴(yán)格的要求。因此,必須根據(jù)實(shí)際選擇透鏡的材料。原則上選擇光學(xué)級(jí)PMMA,如有特殊的需求可選擇光學(xué)級(jí)PC。目前為日本三菱PMMA材料為最好(VH001是經(jīng)常選擇的牌號(hào)),三菱公司在中國的分廠南通麗陽就會(huì)稍遜一些;
2. 必須配備萬級(jí)甚至更高級(jí)別的無塵車間,作業(yè)人員必須著防靜電服裝、戴手指套、戴口罩等防靜電防塵措施,并且定期對(duì)車間做檢驗(yàn)與清理。 3.
須有專業(yè)的光學(xué)注塑機(jī)如東芝、德馬格、海天、震雄等品牌的注塑機(jī),并嚴(yán)格控制注塑工藝才能得到合格的產(chǎn)品。 4.
產(chǎn)品檢驗(yàn):無氣泡、無凹陷、無縮痕、無流紋、無月牙;形狀精度 Rt<0.005 表面粗糙度 Ra<0.0002。 5.
產(chǎn)品必須用防靜電防塵PVC包裝,并且須完全密封包裝,存放必須嚴(yán)格控制溫度與濕度,并且最好不要存放超過一年以上。
從以上LED透鏡的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過程來看,看似簡(jiǎn)單的LED透鏡,從設(shè)計(jì)到成品,其對(duì)軟件、硬件的要求都非常高,這也造成了市場(chǎng)上LED透鏡的價(jià)格.
差異很大。從LED照明普及的美好前景來看,透鏡做為LED照明燈具的必備部件,市場(chǎng)前景也將越來越好。
LED透境的優(yōu)勢(shì),和傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的產(chǎn)品相比,現(xiàn)在的透鏡都具有耐高溫、防爆、良好的光通率、高強(qiáng)度等特點(diǎn),產(chǎn)品達(dá)到國家規(guī)定相關(guān)產(chǎn)品的要求,能適配各種光源。
1、無論遠(yuǎn)近,燈罩(反光杯)與透鏡沒多大區(qū)別,均勻性來講,透鏡會(huì)優(yōu)于反光杯;
2、用小角度的LED透鏡,效果比燈罩好,因?yàn)橐涞眠h(yuǎn)的!燈罩聚光已經(jīng)過透鏡(因?yàn)長ED本身一定會(huì)有透鏡的)再經(jīng)過一次光罩聚光,這次會(huì)浪費(fèi)很多光的,還不如在透鏡就聚光了,而透鏡的發(fā)光角度很好處理!
另:如果空間可以的話,用3個(gè)1W的,比使用一個(gè)3W的效果要好得多! 3、相比之下,燈罩發(fā)光均勻點(diǎn)范圍大,但是投光度不好,透鏡則相反;
4、LED透境顯得要高檔些。 LED透鏡的材料種類
1. 硅膠透鏡
a. 因?yàn)楣枘z耐溫高(也可以過回流焊),因此常用直接封裝LED發(fā)光器件。
b. 一般硅膠透鏡體積較小,直徑3-10mm。
2.PMMA透鏡
a. 光學(xué)級(jí)PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯,俗稱:亞克力)。
b
.塑膠類材料,優(yōu)點(diǎn):生產(chǎn)效率高(可以通過注塑、擠塑完成);透光率高(3mm厚度時(shí)穿透率93%左右);缺點(diǎn):溫度不能超過80°(熱變形溫度92度)。
3.PC透鏡
a. 光學(xué)級(jí)料Polycarbonate(簡(jiǎn)稱PC)聚碳酸酯。
b.
塑膠類材料,優(yōu)點(diǎn):生產(chǎn)效率高(可以通過注塑、擠塑完成);透光率稍低(3mm厚度時(shí)穿透率89%左右);缺點(diǎn):溫度不能超過110°(熱變形溫度135度)。
4.玻璃透鏡
光學(xué)玻璃材料,優(yōu)點(diǎn):豐富的光學(xué)參數(shù)特性(可選擇),具有透光率高(3mm厚度時(shí)穿透率97%)、耐溫高等特點(diǎn);缺點(diǎn):體積大質(zhì)量重、形狀單一、易碎、批量生產(chǎn)不易實(shí)現(xiàn)、生產(chǎn)效率低、成本高等。不過目前此類生產(chǎn)設(shè)備的價(jià)格高昂,短期內(nèi)很難普及。此外玻璃較PMMA、PC料易碎的缺點(diǎn),還需要更多的研究與探索,以現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)的改良工藝來說,只能通過鍍膜或鋼化處理來提升玻璃的不易碎特性,雖然經(jīng)過這些處理,玻璃透鏡的透光率會(huì)有所降低,但依然會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通光學(xué)塑料透鏡的透光效果。所以玻璃透鏡的前景將更為廣闊。