новости компании о Применение и преимущества технологии линз в светодиодном освещении

Применение и преимущества линзовой технологии в светодиодном освещении

01 Роль и классификация линз

◆ Общее представление о линзах

Линзы, как оптические компоненты, играют жизненно важную роль в светодиодном освещении. Изготовленные на основе принципов преломления света, они изготавливаются из прозрачных материалов, таких как стекло или хрусталь. Преломляющие поверхности обычно представляют собой две сферические поверхности или одну сферическую поверхность в паре с плоской плоскостью, способной формировать реальные и виртуальные изображения. В светодиодном освещении линзы широко используются и обычно делятся на две категории: выпуклые линзы и вогнутые линзы. Выпуклые линзы толще в центре и тоньше по краям, существуют в трех формах: двояковыпуклые, плоско-выпуклые и вогнуто-выпуклые. Вогнутые линзы противоположны, с тремя формами: двояковогнутые, плоско-вогнутые и выпукло-вогнутые.

◆ Материалы и применение
Материалы линз разнообразны и включают силикон, PMMA, PC и стекло, каждый из которых имеет уникальные преимущества и ограничения для различных сценариев:

• Силиконовые линзы: Известны своей устойчивостью к высоким температурам и совместимостью с оплавлением, часто непосредственно инкапсулируются на светодиодных чипах. Компактные по размеру (обычно Ø3-10 мм), они повышают эффективность извлечения света и оптимизируют освещение, изменяя распределение светового поля.

• PMMA линзы: Изготовлены из оптического полиметилметакрилата (акрила), обеспечивают высокую эффективность производства (путем литья под давлением/экструзии) и отличную светопропускаемость (~93% при толщине 3 мм). Однако их термостойкость ограничена (<80°C; температура деформации под действием тепла: 92°C).

• PC линзы: Состоят из оптического поликарбоната, они сочетают в себе эффективность производства с хорошей термостойкостью (рабочая температура: ≤110°C; температура деформации под действием тепла: 135°C). Светопропускаемость составляет ~89% при толщине 3 мм.

• Стеклянные линзы: Изготовлены из оптического стекла, обеспечивают превосходную светопропускаемость (до 97% при 3 мм) и термическую стабильность. Недостатки включают громоздкость, хрупкость, сложную массовую продукцию и более высокие затраты.

Высокомощные светодиоды системы часто сочетают линзы с отражателями для достижения критических функций, таких как концентрация и направление света, что значительно повышает светоотдачу за счет оптимизированных кривых распределения света.

◆ Классификация и спецификации
Линзы классифицируются как первичные или вторичные в зависимости от их роли и управления светом:

• Первичные линзы: Непосредственно интегрированы с корпусом светодиодного чипа (с использованием PMMA, PC, стекла или силикона). Они коллимируют свет, излучаемый чипом (теоретически 360°, практически ≤180° после упаковки) под определенными углами (например, 180°, 160°, 140°, 120°, 90°, 60°).

• Вторичные линзы: Отделены от источника света, но используются в тандеме для дальнейшей фокусировки света под углами от 5° до 160°. Распределение света может быть круговым, эллиптическим или прямоугольным. Материалы обычно включают PMMA или PC, стекло используется для специализированных применений.

02 Дизайн и производство линз

◆ Дизайн и обработка пресс-форм
Конструкция светодиодных линз должна соответствовать характеристикам источника света, используя прецизионную обработку и высококачественные материалы:

• Дизайн, специфичный для источника: Вариации в структуре светодиодных чипов, методах упаковки и профилях луча требуют индивидуальной разработки для основных брендов.

• Оптическое моделирование: Неасферические оптические поверхности разрабатываются с использованием программного обеспечения для оптического проектирования для моделирования пути света.

• Прецизионное производство: Как высокоточные оптические компоненты, линзы требуют точности пресс-формы ≤0,1 мкм и эксцентриситета линзы ≤3 мкм, требуя оборудования для сверхточной обработки.

• 
  

◆ Преимущества светодиодных линз
По сравнению с традиционными светильниками, линзы обеспечивают:

• Более равномерное и эффективное распределение света.

• Улучшенные визуальные характеристики.

• Превосходный контроль луча по сравнению с абажурами, особенно для узкоугольных применений.

◆ Потери света и оптимизация конструкции
Соображения при проектировании включают:

• Светопропускание и потери: Светопропускание оболочки/линзы и потери рассеянного света должны быть минимизированы для соответствия стандартным требованиям к распределению света.

• Диффузия луча: Для мощных светодиодных ламп (например, лампочек) линзы рассеивают параллельные лучи для соответствия стандартам.

• Модульная конструкция: Прямоугольные линзовые блоки обеспечивают компактное, упорядоченное расположение для достижения целевого распределения света.