Светодиодные линзы служат не только защитным покрытием для светодиодного чипа, но и вторичной оптической системой, способной контролировать модели распределения света,тем самым значительно повышая световую эффективность и уменьшая блики.

Выбор правильного объектива напрямую влияет на производительность освещения, потребление энергии и успех вашего проекта.

В этой статье представлено профессиональное и практическое руководство по выбору, охватывающее четыре ключевых аспекта: совместимость светодиодных чипов, дизайн линз, выбор материала и пригодность сценария применения.

1. Совпадает с светодиодным чипом. Основа всех светодиодных оптических конструкций.
  1.1 Чипы для небольших поверхностных устройств (SMD).
  1.2: COB светодиодные шарики
  1.3: высокопроизводительные светодиодные шарики (1W100W)

2.Выбор формы, размера, угла луча и типа линзы
  2.1 Форма и размер
  2.2 Угол луча (определение области покрытия)
  2.3 Типы общих линз

3Как выбрать материалы для линз: PMMA / PC / Glass / Silicone

4. Выбор светодиодных линз на основе сценариев применения
  4.1 Наружное освещение (уличные фонари, светофоры, ландшафтные)
  4.2 Внутреннее освещение (дома, офисы, торговые центры)
  4.3 Промышленное освещение (оборудование для высоких подъездов, склады, фабрики)
  4.4 Сельскохозяйственное освещение (огни для выращивания растений)

5Часто задаваемые вопросы

1. Совпадает с светодиодным чипом. Основа всех светодиодных оптических конструкций.

Светодиодные линзы должны быть точно сопоставлены с конкретным светодиодным чипом; в противном случае это может привести к световым артефактам (таким как яркие или темные пятна) и потере световой эффективности.

Однако для некоторых микросхем, таких как поверхностно-монтируемые (SMD) 3030s, 3535sи серии Cree XPE/XPG ‒ фотометрические файлы данных достаточно схожи, чтобы одну модель объектива можно было использовать взаимозаменяемо на этих различных чипах.

Тем не менее, полученный угол луча и световая эффективность все еще могут немного варьироваться в зависимости от конкретного используемого чипа.

LES (поверхность, излучающая свет): Фактическая эффективная площадь светодиодной микросхемы или фосфорного покрытия, излучающего свет (отличается от общего размера упаковки).чем больше он подходит для использования с меньшими линзами.

1.1: Чипы для небольших поверхностных устройств

При освещении эти чипы выглядят как маленькая светящаяся точка или небольшой квадрат.

Их специфические характеристики и предназначение различаются в зависимости от конкретной модели.

2835 Чипсы

При освещении они выглядят как очень маленькие светящиеся точки.

Общие применения: лампы плоской панели, линейные светильники, офисное освещение и т.д.

Сочетание линз: небольшие купольные линзы или линзы массива (многие линзы, сгруппированные вместе).

3030 Чипсы

При освещении они появляются как относительно небольшая светящаяся точка (немного больше чипа 2835).

Общие применения: панельные светильники, светильники решетки, компактные оптические конструкции и т. д.

Сочетание линз: небольшие купольные линзы или линзы массива.

3535 Светодиодные шарики

При освещении они производят концентрированный точечный источник высокой яркости; их мощность обычно выше, чем у светодиодов 2835 и 3030.

Общие применения: светофоры, настенные прокладки, наружные прожекторы и другие светильники, требующие точного управления освещением.

Сочетание линз: линзы с одним куполом или коллимационные линзы с скобками, подходящие для узких лучей и проекции на большие расстояния.

5050 Светодиодные шарики

При освещении они обычно выглядят как небольшой квадрат (потенциально содержащий несколько внутренних светодиодных микросхем); их светоизлучающая поверхность немного больше, чем площадь 2835, 3030,и 3535 светодиодов.

Общие применения: светодиодные ленты, декоративное освещение, рекламные световые ящики и другие сценарии, требующие равномерного излучения света.

Сдвоение линз: средних размеров одиночные линзы при использовании отдельно; интегрированные массивы линз при использовании в светодиодных лентах или модулях.

1.2 Светодиодные шарики COB

При освещении они представляют собой единую, равномерно светящуюся поверхность, размером от ногтей до значительно больших размеров.

Для этих светодиодов требуется линза с достаточно большим диаметром, чтобы полностью покрыть всю светоизлучающую поверхность;это гарантирует, что края не кажутся тусклыми и что полученное световое пятно более равномерно.

Общие применения: прожекторы, осветительные приборы, акцентное освещение в торговых центрах и т.д.

1.3 Сверхмощные светодиодные шарики (1W ≈ 100W)

Эти светодиоды обладают высокой яркостью и генерируют значительное тепло, что повышает требования как к объективу, так и к структуре рассеивания тепла.

1W3W (типы более низкой мощности): обычно сочетаются с небольшими линзами с креплениями.

10W ≈ 100W (Виды более высокой мощности): в основном интегрированные источники света (структурно аналогичные светодиодам COB), требующие специально разработанных крупноформатных линз или рефлекторных чашек.

Различные уровни мощности требуют различных оптических решений;линзы, как правило, не взаимозаменяемы между различными типами светодиодов и должны быть специально соответствуют фактическому типу и габаритам используемого светодиода.

2.Выбор формы, размера, угла луча и типа линзы

2.1 Форма и размер

Круговые линзы

При освещении они создают круговое световое пятно с равномерным и симметричным распределением.

Общие применения: высокие подъездные огни, уличные фонари, прожекторы и другие сценарии, требующие единообразного освещенияВ результате, на большой площади.

Характеристики линзы: Круговая конструкция позволяет свету равномерно рассеиваться во всех направлениях, что делает его подходящим для освещения с высоких мест.

Квадратные и прямоугольные линзы

При освещении световое пятно обычно имеет прямоугольную или нерегулярную форму, что позволяет сосредоточить свет в определенной области.

Общие применения: сценарии, требующие направленного освещения, такие как линейные светильники, стеновые прокладки и модули уличного освещения.

Характеристики объектива: позволяет асимметричное распределение света.свет в основном направлен на дорогу, что позволяет минимизировать свет, проникающий в небо и на обочину дороги, что повышает эффективность освещения в целом..

Размеры:

Как правило, чем больше диаметр линзы, тем больше расстояние проекции света.

Однако это не единственный определяющий фактор; на фактическое расстояние проекции также влияет фокусное расстояние, размер источника света и угол луча.

Тем не менее, как правило: линзы небольшого размера (20-40 мм) подходят для освещения на короткий промежуток времени, например, в нижних и прожекторах.

Крупноразмерные линзы (50-100 мм) подходят для освещения на большие расстояния, например, в высоких фонарях, уличных фонарях и приложениях освещения больших пространств.

2.2 Угол луча (определение области покрытия)

Проще говоря, угол луча - это угол, по которому свет распространяется из центра. Чем шире угол, тем шире область покрытия.

В отрасли используются два общепринятых определения угла луча; пользователи должны обращать на них пристальное внимание при выборе:

Полуугол (стандартный угол луча)

Используя самую яркую точку в центре (или пиковое значение освещенности светового пятна) в качестве 100% отсчета, найдите точки, где яркость падает до 50%.Угол, сформированный этими двумя точками и светильник составляет полууголЭто международно признанное стандартное определение.

Полный угол (угол поля)

Используя самую яркую точку в центре (или пиковое значение освещенности светового пятна) в качестве 100% отсчета, найдите точки, где яркость падает до 10%.Угол, сформированный этими двумя точками и светильник составляет полный уголЭтот угол обычно шире полуугол.

Проще говоря: полный угол, как правило, больше или равен полууглу (при условии единообразного светового пятна); однако отношение между ними не является простым соотношением 2: 1,поскольку это зависит конкретно от однородности светового пятна.

Важное напоминание:
Уголы, указанные для линзы, являются просто базовыми значениями; конечный эффект освещения должен быть проверен путем фактической сборки, установки и испытания света.

Даже среди линз, маркированных с одинаковым углом луча 30°, форма луча и однородность могут значительно варьироваться между различными производителями.рекомендуем провести практическую испытательную сборку для проверки распределения света до окончательной реализации.

3°5° Ультраузкий угол

Характеристики: луч очень концентрированный, напоминающий четкую световую колонну, с очень большим расстоянием проекции и четко определенным краем луча.
Подходит для: Сценариев, требующих чрезвычайно точного управления лучами, таких как медицинские хирургические огни, точное освидетельствование и высокоточная проекция на большие расстояния.

Примечание: Клиент в Индии ранее использовал этот конкретный продукт для хирургического освещения, где он оказался очень популярным и успешным выбором.

Примечание:Эти типы линз обычно требуют сочетания с конкретными светодиодными излучателями (например, 3535 SMD) и точной оптической структуры;они, как правило, не рекомендуются в качестве замены стандартных узкоугольных линз в общих приложениях освещения.

15°30° Узкий угол

Характеристики: высококонцентрированный свет с большим расстоянием проекции.

Подходит для: прожекторов, светофоров и акцентного освещения (например, для произведений искусства, музейных экспонатов, вывесок и т. д.).

45°60° Средний угол

Характеристики: обеспечивает равновесие между яркостью и зоной освещения.

Подходит для: освещения торговых центров, уличных фонарей на главных дорогах, промышленных объектов и общего освещения.

90° ≈ 120° широкий угол

Характеристики: охватывает большую область освещения с мягким, равномерным распределением света.

Подходит для: общего освещения помещений, складов, парковок и больших открытых пространств.

Асимметричный угол

Характеристики: свет в основном направлен в одну сторону, что минимизирует рассеивание света и помогает контролировать световое загрязнение.

Подходит для: уличных фонарей и освещения дорожного полотна (в частности, светораспределения типа IIV), где цель состоит в том, чтобы сконцентрировать свет на дорожном покрытии для максимизации эффективности освещения.

2.3 Типы общих линз

Очки TIR (очки с полным внутренним отражением)

TIR - сокращение от Total Internal Reflection.Эти линзы используют принцип полного внутреннего отражения, чтобы эффективно улавливать свет, излучаемый светодиодным излучателем, а затем проецировать его наружу с высокой точностью.

Характеристики: чрезвычайно высокая оптическая эффективность (обычно превышает 90%), минимальная потеря света и высокоточное управление светом.

Общие применения: Сценарии, требующие высокой эффективности и точной распределения света, такие как освещение высоких подъездов, уличные фонари и высококлассные прожекторы.

Выпуклые линзы

Это относится к традиционным выпуклым линзам: толще в центре и тоньше на краях, они сближают лучи света по мере их прохождения.

Характеристики: сужает световые лучи для достижения сфокусированного луча и проекции на большие расстояния.

Общие применения: Прожекторы, светофоры, светофоры на дальние расстояния и другие сценарии, требующие концентрированного света.

Диффузионная линза

Поверхность такого типа линз обычно имеет микроструктуры (такие как замороженные или бусы) предназначенные для рассеивания концентрированного света.

Характеристики: делает свет более мягким и равномерным, уменьшает блики и создает более комфортную визуальную среду.

Общие применения: общее освещение помещений, офисы, торговые центры и другие места, где требуется мягкий, рассеянный свет.

Массивные линзы

Интегрирует несколько небольших линз на одну доску, чтобы сформировать единое оптическое устройство.

Характеристики: обеспечивает более равномерное распределение света для линейных светильников, панельных светильников и других вытянутых или больших светильников,при этом устраняя хлопот установки нескольких отдельных линз.

Общие применения: линейные светильники, панельные светильники, решетчатые светильники, световые ленты и другие светильники, требующие равномерного излучения света.

3Как выбрать материалы для линз: PMMA / PC / Glass / Silicone

Для применения в освещении помещений предпочтительным выбором является PMMA; он предлагает отличную экономическую эффективность и отвечает стандартным эксплуатационным требованиям.

Для наружного освещения рекомендуется использовать ПК-материал; его превосходная устойчивость к ударам, теплостойкость и устойчивость к погодным условиям делают его более подходящим для сложных и суровых внешних условий.

Для высококачественных или мощных светильников стекло является рекомендуемым материалом, предлагающим превосходные оптические характеристики и долгосрочную стабильность.

Для специализированных сценариев, таких как высокотемпературная среда или автомобильное освещение, силиконовые линзы являются отличным вариантом.используя их исключительную теплостойкость, чтобы выдержать жесткие условия эксплуатации.

Подробности см. в нашем предыдущем блоге:PMMA против PC оптических линз для светодиодного освещения

4. Выбор светодиодных линз на основе сценариев применения

4.1 Наружное освещение (уличные фонари, светофоры, ландшафтные)

Применения для наружного освещения предъявляют высокие требования к экологической адаптации используемых линз.и обладают превосходной устойчивостью к ударам, чтобы предотвратить разрушение при ударе внешними силамиОптически они должны эффективно контролировать блики, избегая любых неблагоприятных последствий для пешеходов и водителей, концентрируя свет в целевой области, чтобы свести к минимуму световое загрязнение.

Рекомендуемые материалы:ПК (для повышенной устойчивости к ударам) или стекло (для лучшей устойчивости и стабильности).

Рекомендации по углу и распределению света: для уличных фонарей выберите линзы TIR с асимметричным распределением, чтобы фокусировать свет непосредственно на дороге; для прожекторовиспользовать средний угол луча 60° ≈ 90° для сбалансирования расстояния проекции с зоной покрытияДля ландшафтного освещения обычно используется широкий угол луча 120° для обеспечения мягкого, равномерного распределения света.

4.2 Внутреннее освещение (дома, офисы, торговые центры)

В помещениях больше внимания уделяется визуальному комфорту и однородности освещения.Линзы должны быть противоотражательными и обеспечивать равномерное распределение света, избегая ярких или темных пятен, сохраняя при этом минималистическую эстетику, которая дополняет общий дизайн светильника..

Рекомендуемый материал:ПММА, предлагающий высокую светопроницаемость и экономическую эффективность, что делает его подходящим для большинства помещений.

Рекомендации по углу и распределению света: для общего освещения окружающей среды используйте диффузионные линзы с широким углом луча 90°-120° для достижения мягкого, широкого освещения;для акцентного освещения в розничных условиях (eДля того, чтобы точно выделить объекты, используются прозрачные линзы TIR с узким углом луча 15°-30° (или средним углом около 60°).

4.3 Промышленное освещение (оборудование для высоких подъездов, склады, фабрики)

В условиях промышленного освещения требуются объективы с высокой оптической эффективностью и большими расстояниями проекции, способные равномерно освещать площадь пола с значительной высоты.

Кроме того, эти линзы должны быть устойчивы к старению и поддерживать стабильную производительность при длительной эксплуатации при высоких температурах.

Рекомендуемые материалы:ПК или стекло, предлагая превосходную теплостойкость и долговечность.

Принципы выбора угла: для помещений с высокими потолками (≥6 м) выбирать узкие или средние углы луча (30° ∼60°) для обеспечения эффективной проекции на большие расстояния; для помещений с более низкими потолкамииспользовать широкие углы луча (90° ∼120°) для достижения равномерного покрытия на большей площади поверхности.

4.4 Сельскохозяйственное освещение (огни для выращивания растений)

А.сельскохозяйственное освещение сосредоточено на специфических потребностях растений в росте, требуя единого освещения для каждого отдельного растения.способный работать непрерывно в течение длительных периодов без деградацииУгол луча обычно требует гибкой настройки на основе вида растения, плотности посадки и метода выращивания.

Рекомендуемые материалы:ПК или стекло, известные своей высокой устойчивостью и превосходной устойчивостью к погодным условиям.

Основное применение: Профессиональные среды выращивания, такие как теплицы, вертикальные фермы и заводы по производству растений.

5Часто задаваемые вопросы

Вопрос 1: Что делать, если линзы, соединенные с белыми светодиодными микросхемами, показывают "желтые пятна" или голубоватый оттенок в центре светового луча?
А:Наиболее распространенное решение на рынке для устранения желтых пятен в линзах заключается в использовании замороженной отделки или текстуры "рыбьего пласта", чтобы улучшить смешивание света,или просто маскировать/блокировать компонент желтого светаХотя это самый простой и наиболее распространенный метод, он имеет один недостаток: он не только блокирует слабый желтый свет, но и блокирует часть полезного светового излучения.что приводит к снижению общей световой эффективности.

Вопрос 2: Можно ли смешивать линзы из разных материалов в одном светильнике?
Ответ: Это не рекомендуется.
Различные материалы обладают различными показателями преломления; смешивание их приведет к неравномерному распределению света и хроматической аберации (искажение цвета).
По возможности используйте линзы из одного и того же материала в любом осветительном приборе.

Вопрос 3: Что такое "проницаемость света" в контексте линз?
Ответ: Проницаемость относится к соотношению света, проходящего через конкретный материал при средней толщине 3 мм.
Проницаемость чистого сырья ПММА составляет примерно 93%, тогда как проницаемость чистого сырья ПК составляет примерно 91%.
Однако фактическая проницаемость линзы не является фиксированным значением; на нее влияют различные факторы, такие как форма, толщина, качество формы и отделка поверхности, а также процесс формования впрыском.В общем, что наши клиенты действительно заинтересованы в эффективности использования света.
Эффективность использования света в первую очередь определяется качеством оптической конструкции, строгостью производства объекта,и специфические характеристики, включая угол луча, рассматриваемого объектива.
Фактическая эффективность использования света продукта рассчитывается следующим образом: эффективность оптического проектирования × потери от процессов формования и инжекции × передача продукта.

Вопрос 4: В чем разница между прозрачной линзой и линзой с морозом?
A: Прозрачная линза: предлагает высокую яркость и отличную концентрацию света, что делает ее подходящей для освещения и акцентов.Особенности низкого блика и производит мягкий, диффузный свет, что делает его идеальным для общего освещения окружающей среды в помещениях.

Подробности блога