一.【LED的封裝結(jié)構(gòu)】:
1、引腳封裝: 3、 5 管等 如圖1(A)。
2、貼片封裝:如圖1(B)。
3、功率型封裝:(常用品牌) CREE科瑞、OSRAM歐司朗、LUMILEDS流明、NICHIA日亞、PHILIPS飛利浦、EDISON艾迪森、Epistar晶元、EverlightElectronics億光,如圖1(C)。
圖1




(A) (B) (C)
二.【光度學(xué)基本概念】:
1.可見光:波長在380nm~780nm之間的電磁波。
2.光通量 :光源在單位時間內(nèi)發(fā)出的可見光光量總和,單位流明(lm)。
3.光照度E:光源照射在被照物體單位面積上的光通量,單位勒克斯(lux),公式
4.發(fā)光強(qiáng)度I:簡稱光強(qiáng),單位坎德拉(cd),指光源在給定方向單位立體角內(nèi)的光通量。
5.效率:此處效率指LED在搭配透鏡后所測光通量比上搭配透鏡之前的光通量所得的比值。
(例如某LED在未搭配透鏡時所測得光通量 1=100lm,搭配透鏡之后測得光通量 2=85lm,則效率為 1/ 2 ×100%=85/100×100%=85%)
三.【透鏡類型】:
1.穿透式平凸透鏡:當(dāng)LED的光線經(jīng)過透鏡的一個曲線時(雙凸有兩個曲面),光線會發(fā)生折射而達(dá)到聚光效果,光調(diào)整透鏡與LED之間距離時角度會發(fā)生變化(成反比),經(jīng)過全球面設(shè)計(jì)的曲線光斑效果將會非常均勻,但因?yàn)橥哥R直徑的局限性,透鏡側(cè)面的光線得不到利用;一般用于大角度配光、聚光,所得光斑大于45度;光型通常為截光型光斑,優(yōu)點(diǎn)是光斑均勻性較好,缺點(diǎn)是不便裝配。
2.全反射式(錐形)TIR透鏡:透鏡的設(shè)計(jì)在正前方用穿透式聚光,而錐形面又可以將側(cè)光全部收集并反射出去,而這兩種光線的重迭,就可得到最完善的光線利用與漂亮的光斑效果;
一般情況下多用在60度以下配光,也可用于60度~90度配光。也可以錐形透鏡的表面做些改變,可設(shè)計(jì)成鏡面、磨砂面、珠面、條紋面等而得到不同的光斑效果;光斑有截光型和漸暈型。優(yōu)點(diǎn)是效率高,方便安裝。
3.陣列式透鏡:是將多顆單顆透鏡通過注塑完成一個整體多頭透鏡,按不同需求設(shè)計(jì)成2合1、3合1、4合1、5合一等多顆粒合一的透鏡整體;此設(shè)計(jì)有效節(jié)省生產(chǎn)的成本,實(shí)現(xiàn)産品品質(zhì)的一致性,方便安裝使用,節(jié)省燈具空間,更能實(shí)現(xiàn)大功率的等特點(diǎn);
4.其它特殊要求透鏡:根據(jù)客戶要求改變光型或者發(fā)光方向的透鏡。如花生米路燈透鏡、菲尼爾透鏡等。圖2給出幾種常見透鏡類型如下:
圖2





穿透式平凸透鏡 全反射式TIR透鏡 圖C陣列式透鏡 圖D 路燈透鏡
5.光斑類型
1.截光型光斑:光斑整體均勻性性好,在光斑邊緣有明顯的明暗分界線。
2.漸暈型光斑:光斑中心最亮,向四周緩緩變暗,沒有明顯的明暗分界線。
3.其它光型:矩形光斑、橢圓光斑、長條光斑等。
圖3




圖A 截光型 圖B 漸暈型 圖C 矩形光斑
四.【發(fā)光角度定義】:
半峰值光束角:半峰值是指最大發(fā)光強(qiáng)度的一半,即50% Ima ;通常情況下我們這樣定義一個物體的發(fā)光角度,如圖4:從光源O發(fā)出的光到達(dá)觀測屏后形成一個光斑,其直徑為aA,光線在光源到垂直于接收屏方向OImax方向發(fā)光強(qiáng)度最大,為Imax。如果發(fā)光強(qiáng)度在Ob方向的強(qiáng)度為最大光強(qiáng)的一半即50%Imax,在OB方向發(fā)光強(qiáng)度也為50%Imax,則∠bOB(角U)的大小就是該光源的發(fā)光角度,也叫半峰值光束角。
(通常情況下,由于光照度更容易測得數(shù)值,所以在對角度精度要求不高的情況下,可以通過測量光照度大小算出近似發(fā)光角度)。
圖4

五.【透鏡材料】:
1.PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯):俗稱“亞克力”透明材料,軟化點(diǎn)100℃,透過率93% 。
2.PC(聚碳酸酯):透明材料,軟化點(diǎn)134℃,透過率89% 。
3.支架材料:ABS(丙烯青一丁二烯-苯乙烯共聚物),軟化點(diǎn)86℃ 。
4.透過率:透過率是材料的屬性,定義方法為光通過厚度為3mm的材料后剩余光能量的百分比。
六.【透鏡表面處理】:
1.光面:透鏡表面光亮,光線經(jīng)過透鏡后效率高。
2.陣列:透鏡表面有規(guī)則幾何陣列,目的是使光線透過透鏡后更加柔和,增加光斑的均勻性,
缺點(diǎn)是會降低效率。
3.蝕紋:同陣列作用類似,使光斑均勻,減少眩光。缺點(diǎn)是會大幅度降低效率。
4.眩光:眩光(glare)是指視野中由于不適宜亮度分布,或在空間或時間上存在極端的亮度對比,以致引起視覺不舒適和降低物體可見度的視覺條件。眩光主要是由于光源位置與視點(diǎn)的夾角造成的。亮度極高的光源,經(jīng)過反射而產(chǎn)生的高度極高的光或者強(qiáng)烈的亮度對比,就會讓觀眾產(chǎn)生眩光。展覽環(huán)境中的眩光有一次發(fā)射眩光還有經(jīng)過二次反射產(chǎn)生的眩光。眩光不但會造成視覺上的不適應(yīng)感,而且強(qiáng)烈的眩光還會損害視覺甚至引起失明。對于展示光環(huán)境來說,控制眩光很重要。