LED透镜(Lens)基础知识

时间: 2024-05-15 15:08:05 |   作者: 行业新闻

  b .塑胶类材料，优点：生产效率高(能够最终靠注塑、挤塑完成);透光率高(3mm 厚度时穿透率93%左右);缺点：温度不能超过80(热变形温度92 度)。

  b. 塑胶类材料，优点：生产效率高(能够最终靠注塑、挤塑完成);透光率稍低(3mm厚度时穿透率89%左右);缺点：温度不能超过110(热变形温度135 度)。

  光学玻璃材料，优点：具有透光率高(97%)、耐温高等特点;缺点：体积大质量重、形状单一、易碎、批量生产不易实现、生产效率低、成本高等。不过目前此类生产设备的价格高昂，短期内很难普及。此外玻璃较PMMA、PC 料易碎的缺点，还需要更加多的研究与探索，以现在能轻松实现的改良工艺来说，只可以通过镀膜或钢化处理来提升玻璃的不易碎特性，虽然经过这些处理，玻璃透镜的透光率会有所降低，但依然会远大于普通光学塑料透镜的透光效果。所以玻璃透镜的前景将更为广阔。

  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)理论上发光是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(大于180范围也有少量余光)，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汇聚chip 的所有光线、90、60等不同的出光角度，但是不同的出光角度LED 的出光效率有一定的差别(一般的规律是：角度越大效率越高)。

  b. 二次透镜的功能是将LED 光源的发光角度再次汇聚光成5至160之间的任意想要的角度，光场的分布主要可分为：圆形、椭圆形、矩形。

  c. 二次透镜材料一般用光学级PMMA 或者PC;在特殊情况下可选择玻璃。

  a. 当LED 光线经过透镜的一个曲面(双凸有个曲面)时光线会发生折射而聚光，而且当调整透镜与LED 之间的距离时角度也会变化(角度与距离成反比)，经过光学设计的透镜光斑将会非常均匀，但由于透镜直径和透镜模式的限制，LED 的光利用率不高及光斑边缘有显而易见的黄边;

  b.一般应用在大角度(50以上)的聚光，如台灯、吧灯等室内照明灯具;

  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。

  a. 是将多个单颗透镜通过注塑完成一个整体的多头透镜，按不一样的需求可以设计成3 合1、5 合1 甚至几十颗合一的透镜模组;也可以把两个单独的透镜通过支架组合在一起。

  b. 此设计有效节省生产所带来的成本，实现产品的质量的一致性，节省灯具机构空间，更容易实现“大功率”等特点。

  1. 首先取决于光源(大功率LED)，不一样的品牌的大功率LED(例如CREE、lumileds、lumileds、SSC、OSRAM、EVERLIGHT、EDSION 等)，其芯片结构与封装方式、光线特性等均会有所区别，从而造成同样的透镜搭配不一样的规格品牌LED 时会所差异;所以要求有明确的目的性开发(以主流品牌为导向)，才能达成实际需要的效果;

  3.LED透镜本身属于精密光学配件，故其对模具的精度要求极高，特别是透镜光学曲面的加工精度要达到 0.1m。一般对此类高精度模具的加工一定要有以下设备：超精密加工机(如：PRECITECH NANOFORM 350)、CNC 综合加工机、精密磨床、精密铣床、钻床、CNC 精密火花机、表面轮廓仪、干涉仪等。。

  4.模具最精密的部件在于光学模仁，首先必须选用专用模仁钢材(如：瑞典S136 镜面钢)经过热处理到55，完成粗胚，在粗胚上经过镀镍处理后再用超精密加工机进行曲面加工而得到。

  1. LED 透镜作为光学级的产品，对透光性、耐热性、密度、折射率均匀性、折射率稳定性、吸水性、混浊度、最高长期工作时候的温度等都有严格的要求。因此，必须结合实际选择透镜的材料。原则上选择光学级PMMA，如有特殊的需求可选择光学级PC。目前为日本三菱PMMA 材料为最好(VH001 是经常选择的牌号)，三菱公司在中国的分厂南通丽阳就会稍逊一些;

  2. 必须配备万级甚至更高级别的无尘车间，作业人员一定着防静电服装、戴手指套、戴口罩等防静电防尘措施，并且定期对车间做检验与清理。

  3. 须有专业的光学注塑机如东芝、德马格、海天、震雄等品牌的注塑机，并严控注塑工艺才能得到合格的产品。

  4. 产品检验：无气泡、无凹陷、无缩痕、无流纹、无月牙;形状精度 Rt0.005 表面粗糙度 Ra0.0002。

  5. 产品必须用防静电防尘PVC 包装，并且须完全密封包装，存放必须严控温度与湿度，并且建议还是不要存放超过一年以上。

  从以上LED 透镜的设计与生产的全部过程来看，看似简单的LED 透镜，从设计到成品，其对软件、硬件的要求都非常高，这也造成了市场上LED 透镜的价格差异很大。从LED 照明普及的美好前景来看，透镜做为LED 灯具的必备部件，未来市场发展的潜力也将慢慢的变好。