LED透镜,即与LED紧密联系在一起的有助于提升LED的出光效率,改变LED的光场分布的光学系统。
一、LED透镜按材料分类
1、硅胶透镜
⑴ 硅胶耐温高(也可以过回流焊),因此常直接封装在LED芯片上。
⑵ 一般硅胶透镜体积较小,直径3-10mm。
⑶ 透光率94%%。
2、PMMA透镜
⑴ 光学级PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯,俗称亚克力)。
⑵ 塑胶类材料,优点是生产效率高(可以通过注塑、挤塑完成),透光率高(3mm厚度时穿透率93%左右);缺点是耐温不能超过摄氏80度(热变形温度为摄氏92度)。
3、PC透镜
⑴ 光学级材料(PC,聚碳酸酯 )。
⑵ 塑胶类材料,优点:生产效率高(可以通过注塑、挤塑完成),透光率稍底(3mm厚度时穿透率89%左右)。缺点:温度不能超过摄氏110度(热变形温度为摄氏135度)。
4、玻璃透镜
⑴ 光学玻璃材料。
⑵ 优点是透光率高(97%)、耐温高。缺点:体积大、质量大、形状单一、易碎、批量生产不易实现、生产效率低、成本高等。
⑶ 玻璃透镜的透光效果远远好于普通光学塑料透镜,玻璃透镜的前景将更为广阔。
二、LED透镜按应用分类
1、一次透镜
⑴ 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。
⑵ LED芯片之理论发光角度是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度范围内也有少量余光)。
另外,芯片还会有一些杂散光线,通过一次透镜便可有效收集芯片的所有光线,并能得到如:180度、160度、140度、120度、90度、60度等不同的出光角度。但是,不同出光角度之LED的出光效率存在一定的差别。一般的规律是,角度越大出光效率越高。
⑶ 一次透镜一般用PMMA、PC、光学玻璃、硅胶等材料。
2、二次透镜
⑴ 二次透镜与LED是两个独立的物体,但它们在应用时则密不可分。
⑵ 二次透镜的功能是将LED光源的发光角度再次会聚成5度~160度内的任意角度。光场的分布主要为圆形、椭圆形和矩形。
⑶ 二次透镜材料一般用光学级的PMMA或者PC,在特殊情况下也可选择玻璃。
三、LED透镜规格分类
1、穿透式(凸透镜)
⑴ 当LED光线经过透镜的一个曲面(双凸的有两个曲面)时光线会反生折射而聚光,而且当调整透镜与LED之间的距离时,角度也会变化——角度与距离成反比关系。
经过光学设计的透镜光斑会非常均匀。由于透镜直径和透镜模式的限制,LED的光利用率不高,光斑边缘有比较明显的黄斑。
⑵ 一般应用于大角度(50度以上)的聚光,如台灯、吧灯等室内照明灯具。
2、折反射式(锥形或杯形)
⑴ 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,这两种光线重叠(角度相同)就可得到最完善的光线利用与漂亮的光斑效果。
⑵ 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、凸面或凹面等而得到不同的光斑效果。
3、LED透镜模组
⑴ 将多个单颗透镜通过注塑形成一个整体的多头透镜,按不同需求可以设计成三合一、五合一,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。
⑵ 有效节省生产成本,实现产品品质的一致性,节省灯具结构空间,更容易实现“大功率”等。