Conocimiento de lente LED

La lente está hecha de acuerdo con la ley de refracción de la luz. Una lente es un componente óptico hecho de una sustancia transparente tal como vidrio, cristal o similar. La lente es un refractor cuya superficie refractiva es dos superficies esféricas (parte de la superficie esférica), o una superficie esférica (parte de la superficie esférica) de un cuerpo transparente plano. Tiene una imagen real y una imagen virtual. Las lentes generalmente pueden dividirse en dos grandes categorías: lentes convexos y lentes cóncavas. La parte central es más gruesa que la parte del borde, que se llama lente convexa, que tiene tres tipos de convexos, convexos, convexos y cóncavos; la parte central es más delgada que la parte del borde, que se llama lente cóncava, cóncava plana, convexa y cóncava. Las lentes LED son generalmente lentes de silicona, porque la silicona es resistente a altas temperaturas (y también puede ser refluida), por lo que generalmente se empaqueta directamente en el chip LED. Generalmente, las lentes de silicona son pequeñas en tamaño y tienen un diámetro de 3-10 mm. Y la lente LED generalmente está estrechamente asociada con el LED, que ayuda a mejorar la eficiencia de emisión de luz del LED, y la lente LED del sistema óptico que cambia la distribución del campo de luz del LED, es decir, estrechamente asociada con el LED, ayuda a mejorar la eficiencia de emisión de luz del LED, un sistema óptico que cambia la distribución del campo de luz de un LED. La lente / reflector LED de alta potencia se utiliza principalmente para recoger y guiar la luz de los productos de fuente de luz fría LED de alta potencia. La lente LED de alta potencia diseña la curva de distribución de luz según el ángulo de los diferentes LED, y aumenta la reflexión óptica para reducir la pérdida de luz y mejorar la eficiencia de la luz (y la lente óptica asférica). El siguiente enfoque se centra en la lente LED de alta potencia de concentración secundaria de material de PMMA. a), por clasificación de material 1, lente de silicona a, porque la silicona es resistente a altas temperaturas (también puede ser soldadura por reflujo), por lo que generalmente se empaqueta directamente en el chip LED. segundo. La lente de silicona general es pequeña en volumen y tiene un diámetro de 3-10 mm. 2, lente de PMMA a, PMMA de grado óptico (metacrilato de polimetilo, comúnmente conocido como: acrílico). b, materiales plásticos, ventajas: alta eficiencia de producción (se puede completar mediante moldeo por inyección, extrusión); alta transmitancia (93% de tasa de penetración a 3 mm de espesor); desventajas: la temperatura no puede exceder 80 ° (temperatura de deformación del calor 92 grados). 3, lente de PC a, material de grado óptico Policarbonato de policarbonato (denominado PC). segundo. Materiales plásticos, ventajas: alta eficiencia de producción (se puede completar mediante moldeo por inyección, extrusión); la transmitancia de la luz es ligeramente menor (la tasa de penetración es de aproximadamente 89% con un grosor de 3 mm); desventaja: la temperatura no puede exceder 110 ° (temperatura de distorsión térmica 135) grado). 4, material de vidrio óptico de la lente de vidrio, ventajas: alta transmitancia (97% tasa de penetración a 3 mm de espesor), resistencia a altas temperaturas; desventajas: gran volumen, peso pesado, forma única, frágil, producción en masa es difícil de lograr, producción Baja eficiencia, alto costo, etc. Sin embargo, el precio actual de dicho equipo de producción es alto y es difícil de popularizar en el corto plazo . Además, las desventajas del vidrio en comparación con los materiales de PMMA y PC son más frágiles y se necesita más investigación y exploración. En el proceso mejorado que puede realizarse ahora, las propiedades no frágiles del vidrio solo se pueden mejorar mediante el tratamiento de recubrimiento o atemperado, aunque después de estos tratamientos se reducirá la transmitancia de la lente de vidrio, pero seguirá siendo mucho mayor que la de la lente plástica óptica ordinaria. Entonces la perspectiva de lentes de vidrio será aún más amplia. b) Clasificación de aplicaciones de lente LED 1. Lente primaria a. La lente principal está directamente empaquetada (o unida) en el soporte del chip LED e integrada con el LED. b, chip de LED (chip) teóricamente emite 360 grados, pero de hecho el chip se coloca en el soporte LED para ser fijo y empaquetado, por lo que el ángulo de iluminación máximo del chip es de 180 grados (más de 180 ° rango también tiene un pequeño cantidad de luz residual), otro chip También habrá algo de luz dispersa, de modo que toda la luz del chip se puede concentrar efectivamente por una lente y diferentes ángulos de luz como 180 °, 160 °, 140 °, 120 °, 90 °, 60 °, etc., pero diferentes Hay una cierta diferencia en la eficiencia de extracción de luz del LED en el ángulo de salida (la regla general es: cuanto mayor es el ángulo, mayor es la eficiencia). do. La lente principal generalmente está hecha de PMMA, PC, vidrio óptico, gel de sílice, etc. 2. Lente secundaria a. La lente secundaria y el LED son dos objetos separados, pero son inseparables cuando se aplican. segundo. La función de la lente secundaria es converger el ángulo de iluminación de la fuente de luz LED nuevamente a cualquier ángulo deseado entre 5 ° y 160 °. La distribución del campo de luz se puede dividir principalmente en: circular, elíptica y rectangular. do. El material de lente secundario es generalmente de grado óptico PMMA o PC; en casos especiales, se puede seleccionar vidrio. 3) Clasificación por especificación 1. Transmissive (lente convexa) a. Cuando la luz LED pasa a través de una superficie curva de la lente (doble convexo tiene una superficie curva), la luz se refracta y se condensa, y al ajustar la distancia entre la lente y el LED El ángulo también cambiará (el ángulo es inversamente proporcional a la distancia). La mancha de la lente diseñada ópticamente será muy uniforme, pero debido al diámetro de la lente y el modo de la lente, la utilización de la luz del LED no es alta y el borde de la mancha tiene bordes amarillos obvios. b, generalmente utilizado en la concentración de gran ángulo (50 ° o más), como lámparas de mesa, luces de barra y otras luces interiores; 2, catadióptrico (cono o taza), diseño de la lente frente a la luz de concentración de penetración, y la superficie cónica puede recoger y reflejar toda la luz lateral, y la superposición de los dos tipos de luz (el mismo ángulo) puede obtener el la utilización de la luz más perfecta y un hermoso efecto spot; b, también en el cono La superficie de la lente se puede cambiar para reflejar, esmerilar, moldear, rayar, enhebrar, convexo o cóncavo para obtener diferentes efectos de punto. 3. El módulo de lente a es una lente de cabezales múltiples que se forma mediante moldeo por inyección de una pluralidad de lentes individuales mediante moldeo por inyección, y se puede diseñar en un módulo de lentes de 3, 1, 5 o incluso decenas de uno de acuerdo con diferentes requisitos; Dos lentes separadas se combinan por un soporte. segundo. Este diseño ahorra de manera efectiva los costos de producción, logra la consistencia de la calidad del producto, ahorra espacio en el mecanismo de iluminación y facilita el logro de "alta potencia" y otras características. 4), materiales y producción 1, lente LED como productos de grado óptico, para transmisión de luz, estabilidad térmica, densidad, uniformidad del índice de refracción, estabilidad del índice de refracción, absorción de agua, turbidez, temperatura máxima de trabajo a largo plazo, etc. Hay requisitos estrictos . Por lo tanto, el material de la lente debe seleccionarse de acuerdo con la situación real. En principio, se elige PMMA de grado óptico y se pueden seleccionar PC de grado óptico si existen requisitos especiales. En la actualidad, el material japonés Mitsubishi PMMA es el mejor (VH001 es una marca frecuentemente seleccionada), y la sucursal de Mitsubishi en China, Nantong Liyang, será un poco menos. 2, debe estar equipado con 10.000 o incluso más alto nivel de taller libre de polvo, los operadores deben usar ropa antiestática, usar coderas, usar máscaras y otras medidas antiestáticas a prueba de polvo, y la inspección regular y la limpieza del taller. 3, debe tener máquinas profesionales de moldeo por inyección óptica como Toshiba, Demag, haitiano, Zhenxiong y otras marcas de máquinas de moldeo por inyección, y controlar estrictamente el proceso de moldeo por inyección para obtener productos calificados. 4, inspección del producto: sin burbujas, sin depresión, sin contracción, sin flujo, sin media luna; exactitud de forma Rt <> 005 rugosidad superficial Ra <> 5, el producto debe ser sellado con PVC antiestático a prueba de polvo, y debe estar completamente sellado, el almacenamiento debe estar estrictamente controlado temperatura y humedad, y es mejor no almacenar más de un año. Desde el diseño y el proceso de producción de la lente LED anterior, la lente LED aparentemente simple, desde el diseño hasta el producto terminado, tiene requisitos muy altos en software y hardware, lo que también hace que la diferencia de precio de la lente LED en el mercado sea muy grande. Desde el brillante futuro de la iluminación LED, la lente es una parte esencial de la iluminación LED, y las perspectivas del mercado serán cada vez mejores. 5), diseño de lente LED y procesamiento de molde 1, primero depende de la fuente de luz (LED de alta potencia), diferentes marcas de LED de alta potencia (como CREE, lumildos, Seúl, Osram, Edison, fuente Changsen, etc.) , su estructura de chips y métodos de embalaje, características de luz, etc. serán diferentes, lo que resulta en la misma lente con diferentes especificaciones de la marca LED será diferente; por lo tanto, requieren un desarrollo específico (orientado a la marca principal), para alcanzar las necesidades reales; Software de diseño óptico (como Tracepro, CodeV, Zemax, etc.) diseñado y simulado para luz de carrera óptica, diseñado para obtener la superficie asférica óptica correspondiente; 3, lente LED en sí es un accesorio óptico de precisión, por lo que sus requisitos de precisión para el molde es extremadamente alta, especialmente La precisión de procesamiento de la superficie óptica de la lente debe ser de 0,1 μm, y la excentricidad de la lente debe estar dentro de 3 μm. En general, el procesamiento de tales moldes de alta precisión debe contar con los siguientes equipos: máquinas de procesamiento de ultraprecisión (por ejemplo: PRECITECHNANOFORM350), máquinas de procesamiento integrado CNC, rectificadoras de superficie, fresadoras, máquinas de descarga eléctrica CNC, perfilómetros de superficie, etc. 4 , la parte más precisa del molde es el molde óptico, primero seleccione el molde de acero especial, complete el embrión inicial, el niquelado y luego utilice la máquina de procesamiento de ultraprecisión para el procesamiento superficial asférico. VI) Ventajas 1. No importa qué tan lejos o cerca esté, la pantalla de la lámpara (copa del reflector) no es muy diferente de la lente. En términos de uniformidad, la lente será superior al reflector. 2, con un pequeño ángulo de la lente LED, el efecto es mejor que la pantalla de la lámpara, porque tiene que disparar lejos! La pantalla de la lámpara se ha condensado a través de la lente (porque el LED en sí debe tener una lente) y luego se concentra mediante una retícula. Esta vez, se desperdicia mucha luz. Es mejor concentrarse en la lente, y el ángulo de iluminación de la lente se maneja bien. Otro: si el espacio está bien, usar 3 1W es mucho mejor que usar un 3W. 3. Por el contrario, la pantalla de la lámpara tiene una amplia gama de iluminación uniforme, pero la proyección no es buena, y la lente es la opuesta. 4, la penetración de LED parece ser de gama alta. VII) Consideraciones de pérdida de luz 1. El flujo luminoso de una luminaria con una bombilla y una lente realmente cumple con la distribución de luz requerida por la norma. También es necesario considerar factores tales como la transmisión de la carcasa exterior, la lente y la pérdida de luz. La alta potencia de la lámpara o la iluminación general requieren que la lente difunda la viga paralela para cumplir con los requisitos estándar. Para hacer que el efecto óptico sea más razonable, la cubierta de la lámpara debe dividirse en unidades rectangulares pequeñas en el diseño. El propósito de esto es romper la superficie de la onda de luz, para que el producto tenga una apariencia uniforme. En cada unidad pequeña, se usa un elipsoide porque la superficie tiene curvaturas en las direcciones horizontal y vertical, de modo que se pueden lograr diferentes radios de difusión con diferentes radios de curvatura en ambas direcciones. Su propósito fundamental es superar las deficiencias de las tecnologías tradicionales y hacer un uso racional del flujo luminoso para lograr una distribución de luz uniforme y eficiente. De hecho, la cubierta exterior de la bombilla es material de PC (inyección finalizada), y las bombillas esféricas, en forma de pera y cilíndricas son unidades no pequeñas y conchas enteras no planas, y la pérdida de luz es grande y el ángulo de luz es pequeña. 2. Como una superficie de la lente es una superficie curva que tiene un radio de curvatura en las direcciones horizontal y vertical, la luz incidente se puede difundir tanto en la dirección horizontal como en la vertical. Dado que los radios de curvatura en las dos direcciones son independientes entre sí, las dos curvaturas se pueden ajustar por separado según sea necesario, de modo que la salida de luz se difunde en diferentes grados en ambas direcciones. Por lo tanto, utilizando una lente compuesta de una superficie de curvatura bidireccional, la salida de luz puede distribuirse más libremente de acuerdo con los requisitos de diseño, y el flujo luminoso se puede utilizar de manera más eficiente, lo que reduce el desperdicio innecesario y el deslumbramiento. Además, dado que se usa una superficie de transición suave, la lámpara tiene una distribución de luz de transición uniforme y una buena apariencia. Una pantalla de PMMA completamente transparente o una pantalla de lámpara puede causar acordes deslumbrantes o deslumbrantes en el centro de la fuente de luz, pero el brillo se reduce rápidamente en la periferia de la fuente de luz. Muchas ocasiones sociales y la iluminación del entorno de trabajo deben eliminar esta atmósfera desagradable o minimizar la fuente de incomodidad en los ojos. 3. La proyección de cada unidad de lente en el cuerpo es un rectángulo, de modo que las unidades se pueden organizar de manera cercana y ordenada. El haz incidente paralelo pasa a través de la refracción de la unidad de lente para formar una difusión uniforme en la dirección horizontal y una difusión uniforme en la dirección vertical. Ajustando el tamaño de cada unidad en un grupo de lentes y el radio de curvatura de las dos direcciones, la distribución del flujo de luz emitida en diferentes rangos de ángulo sólido se ajusta para lograr la distribución de luz requerida por el diseño. Como el efecto de la superficie curva incidente es desviar la luz para formar una difusión, la cantidad de células, el tamaño de la unidad y el radio de curvatura de cada lente en el diseño del producto pueden cambiarse de acuerdo con la situación real. La situación real es que el grano interno en la lente de la lente de alta potencia (para dividir la unidad pequeña) es fabricado por el fabricante, y solo se consideran la altura, el ángulo y el material de la lente cuando se selecciona. 4. Elegimos colocar la fuente de luz en el lado interno del foco de la lente. Cuanto más lejos esté la fuente de luz de la lente, menor será el flujo de luz de la fuente de luz recogida por la lente, por lo que menor será la eficiencia del sistema de lente. De acuerdo con la fórmula de cálculo de una sola lente convexa: r = (nL-1) f. Cuando el radio de curvatura r-convexo, el índice de refracción del material de la lente nL, la distancia focal del objetivo f en el caso del material de lente seleccionado, cuanto mayor sea la distancia focal, mayor será el radio de curvatura. Bajo la misma apertura de lente Φ, cuanto mayor sea el radio de curvatura, más delgada será la lente. Cuanto más gruesa sea la lente, más obvia será la aberración, lo que afectará el efecto. Por lo tanto, elija una lente con una distancia focal mayor tanto como sea posible. Al mismo tiempo, aumenta la distancia focal y aumenta el tamaño del sistema óptico. Por lo tanto, la distancia focal de la lente no se puede perseguir al máximo. Dado que el grosor de la lente no es muy grande, la lente Fresnel no se usa y se evitan los problemas y el costo del procesamiento.