一.【LED的封装结构】:
1、引脚封装: 3、 5 管等 如图1(A)。
2、贴片封装:如图1(B)。
3、功率型封装:(常用品牌) CREE科瑞、OSRAM欧司朗、LUMILEDS流明、NICHIA日亚、PHILIPS飞利浦、EDISON艾迪森、Epistar晶元、EverlightElectronics亿光,如图1(C)。
图1




(A) (B) (C)
二.【光度学基本概念】:
1.可见光:波长在380nm~780nm之间的电磁波。
2.光通量 :光源在单位时间内发出的可见光光量总和,单位流明(lm)。
3.光照度E:光源照射在被照物体单位面积上的光通量,单位勒克斯(lux),公式
4.发光强度I:简称光强,单位坎德拉(cd),指光源在给定方向单位立体角内的光通量。
5.效率:此处效率指LED在搭配透镜后所测光通量比上搭配透镜之前的光通量所得的比值。
(例如某LED在未搭配透镜时所测得光通量 1=100lm,搭配透镜之后测得光通量 2=85lm,则效率为 1/ 2 ×100%=85/100×100%=85%)
三.【透镜类型】:
1.穿透式平凸透镜:当LED的光线经过透镜的一个曲线时(双凸有两个曲面),光线会发生折射而达到聚光效果,光调整透镜与LED之间距离时角度会发生变化(成反比),经过全球面设计的曲线光斑效果将会非常均匀,但因为透镜直径的局限性,透镜侧面的光线得不到利用;一般用于大角度配光、聚光,所得光斑大于45度;光型通常为截光型光斑,优点是光斑均匀性较好,缺点是不便装配。
2.全反射式(锥形)TIR透镜: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,而这两种光线的重迭,就可得到最完善的光线利用与漂亮的光斑效果;
一般情况下多用在60度以下配光,也可用于60度~90度配光。也可以锥形透镜的表面做些改变,可设计成镜面、磨砂面、珠面、条纹面等而得到不同的光斑效果;光斑有截光型和渐晕型。优点是效率高,方便安装。
3.阵列式透镜:是将多颗单颗透镜通过注塑完成一个整体多头透镜,按不同需求设计成2合1、3合1、4合1、5合一等多颗粒合一的透镜整体;此设计有效节省生产的成本,实现産品品质的一致性,方便安装使用,节省灯具空间,更能实现大功率的等特点;
4.其它特殊要求透镜:根据客户要求改变光型或者发光方向的透镜。如花生米路灯透镜、菲尼尔透镜等。图2给出几种常见透镜类型如下:
图2





穿透式平凸透镜 全反射式TIR透镜 图C阵列式透镜 图D 路灯透镜
5.光斑类型
1.截光型光斑:光斑整体均匀性性好,在光斑边缘有明显的明暗分界线。
2.渐晕型光斑:光斑中心最亮,向四周缓缓变暗,没有明显的明暗分界线。
3.其它光型:矩形光斑、椭圆光斑、长条光斑等。
图3




图A 截光型 图B 渐晕型 图C 矩形光斑
四.【发光角度定义】:
半峰值光束角:半峰值是指最大发光强度的一半,即50% Ima ;通常情况下我们这样定义一个物体的发光角度,如图4:从光源O发出的光到达观测屏后形成一个光斑,其直径为aA,光线在光源到垂直于接收屏方向OImax方向发光强度最大,为Imax。如果发光强度在Ob方向的强度为最大光强的一半即50%Imax,在OB方向发光强度也为50%Imax,则∠bOB(角U)的大小就是该光源的发光角度,也叫半峰值光束角。
(通常情况下,由于光照度更容易测得数值,所以在对角度精度要求不高的情况下,可以通过测量光照度大小算出近似发光角度)。
图4

五.【透镜材料】:
1.PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯):俗称“亚克力”透明材料,软化点100℃,透过率93% 。
2.PC(聚碳酸酯):透明材料,软化点134℃,透过率89% 。
3.支架材料:ABS(丙烯青一丁二烯-苯乙烯共聚物),软化点86℃ 。
4.透过率:透过率是材料的属性,定义方法为光通过厚度为3mm的材料后剩余光能量的百分比。
六.【透镜表面处理】:
1.光面:透镜表面光亮,光线经过透镜后效率高。
2.阵列:透镜表面有规则几何阵列,目的是使光线透过透镜后更加柔和,增加光斑的均匀性,
缺点是会降低效率。
3.蚀纹:同阵列作用类似,使光斑均匀,减少眩光。缺点是会大幅度降低效率。
4.眩光:眩光(glare)是指视野中由于不适宜亮度分布,或在空间或时间上存在极端的亮度对比,以致引起视觉不舒适和降低物体可见度的视觉条件。眩光主要是由于光源位置与视点的夹角造成的。亮度极高的光源,经过反射而产生的高度极高的光或者强烈的亮度对比,就会让观众产生眩光。展览环境中的眩光有一次发射眩光还有经过二次反射产生的眩光。眩光不但会造成视觉上的不适应感,而且强烈的眩光还会损害视觉甚至引起失明。对于展示光环境来说,控制眩光很重要。