Вторичная оптика для светодиодов что это
Применение вторичной оптики в светодиодных светильниках
В этой статье раскрываются некоторые возможности применения вторичной оптики в светодиодных светильниках.
Ниже приведены рисунки и таблица, позволяющие сделать такую оценку. Более точные результаты будут, если для этого применить специальные компьютерные программы, например «DIALUX». Надо иметь в виду, что это касается только таких светодиодных светильников, у которых светодиоды расположены в одной горизонтальной плоскости и светят вниз, например, Эмлайт спот Д, Виолан Д, Квадро Д, НСП43М-06(16) Д.
Под углом излучения понимается угол, при котором сила света уменьшается вдвое. Без применения вторичной оптики угол излучения принимается равным 110 градусов (от 90 до 120 градусов у разных производителей светодиодов).
Под диаметром пятна половинной освещенности понимается диаметр светового пятна, на краю которого освещенность в два раза меньше, чем в центре.
Пример подвеса светильника со световым потоком 3000 лм, подвешенном на разных высотах, имеющим вторичную оптику с разными углами и обеспечивающих освещенность на оси – 100лк. при диаметре пятна половинной освещенности — 3 м.:
Для обеспечения равномерной освещенности светильники должны располагаться на расстоянии друг от друга не больше диаметра пятна половинной освещенности.
Зависимость высоты подвеса от углов излучения при обеспечении заданной освещенности и заданном расстоянии между светильниками для светильников, создающих световой поток 3000 лм:
Варианты вторичной оптики в светильниках
Свойства и особенности вторичной оптики
Вторичная оптика получила свое название от уже установленной на светодиодах первичной оптики, которая формирует угол рассеивания светового потока примерно 120 градусов. Первичная оптика защищает светодиодные кристаллы и люминофор от внешних воздействий, а элементы вторичной оптики формируют требуемую диаграмму направленности.
Оптические элементы в виде рефлектора позволяют только фокусировать световой луч, тогда как возможности оптических линз существенно выше. Они дают возможность как фокусировать луч, так и расширять диаграмму направленности — например для освещения автомобильных дорог.
Оптические линзы изготавливаются из прозрачного акрила или поликарбоната. Оптические свойства и надежность первого материала существенно превышают параметры второго.
Виды формируемых кривых силы света
Формируемые с помощью оптических элементов углы рассеивания светового луча определены в нормативных документах и обозначаются следующими буквами и значениями в градусах:
К — концентрированная КСС показывает угол рассеивания 30°;
Г — глубокая кривая формирует луч с углом рассеивания 60°;
Д — косинусная диаграмма распределения светового потока имеет угол 120° и соответствует светодиоду без вторичной оптики;
Л — полу широкая КСС формирует угол 140°;
Ш — широкая диаграммы растягивает угол излучения до 160°;
М — равномерная кривая обеспечивает рассеивание светового луча до 180°;
С — синусная диаграмма обеспечивает концентрацию светового потока с углом 90°.
Большую популярность в освещении автодорог и архитектурных объектов приобретают оптически линзы с асимметричными кривыми силы света, особенности которых описаны в этой статье.
Формирование отличных от нормативных значений диаграмм направленности связано с особенностями эксплуатации конкретных светильников, а их параметры подробно описываются в инструкциях по эксплуатации.
Вторичная оптика и «оптический конструктор»
Существенным преимуществом применения светодиодов в светильнике является относительная простота получения светового пучка, наилучшим образом удовлетворяющего поставленной задаче. Для получения другой диаграммы направленности в большинстве случаев можно обойтись без каких-либо изменений в конструкции светильника, лишь заменив оптические элементы. Способствуют этому и производители вторичной оптики. Они за непродолжительное время разработали большое количество линз и отражателей с различными диаграммами направленности для всех популярных типов светодиодов. Сейчас вторичная оптика проходит некоторую стадию универсализации, что позволяет без затруднений (правда, не во всех случаях ) менять оптические элементы в светильнике, формируя новую КСС (кривую силы света) для решения других задач. В большей или меньшей степени эту тенденцию развития можно проследить у всех производителей, но Ledil идет несколько впереди.
Изначально компания совмещала оптические оси светодиода и линзы, предлагая позиционировать оптические элементы по корпусу светодиода, делая в держателе вырез соответствующего размера. Иногда появлялись позиционирующие ножки или четкого позиционирования не происходило (рисунок 1).
Рис. 1. Разные способы позиционирования линз Ledil: а) по корпусу светодиода; б) по наличию позиционирующих ножек; в) без четкого позиционирования
Со временем инженеры компании Ledil от первого типа позиционирования оптических элементов перешли ко второму, за исключением некоторых старых моделей. Производитель и потребитель видят в этом ряд преимуществ, главными из которых являются универсальность и приемлемая стоимость. Появляется возможность менять светораспределение светильника, заменив лишь оптический элемент, или, в некоторых случаях, светодиод, оставив прежнюю линзу. Конечно, такая универсализация не является повальной и имеет логически обусловленные рамки. Например, для позиционирования одиночных линз компании Ledil очень часто используются ножки диаметром 2 мм, расположенные на расстоянии 8,6 мм друг от друга (рисунок 2).
Рис. 2. Позиционирование одиночных линз Ledil на примере STRADA-K C12786
Блочные линзы Ledil, наиболее популярными среди которых являются линзы в формате 2х2, также имеют универсальную посадку (рисунок 3), отличную от одиночных.
Рис. 3. Позиционирование блочных линз Ledil 2х2 на примере STRADA-2X2-DWC C12362
Сколь бы ни был широк ассортимент вторичной оптики для светодиодов, будут возникать ситуации, когда лучшее решение можно получить, применяя два и более типов линз с разными КСС. В этом случае оптические элементы с универсальной посадкой начинают играть еще большую роль. Одним из первых таких примеров еще несколько лет назад была попытка компании Ledil предложить рынку идею оптического конструктора, выражавшегося в использовании двух линз в уличных светильниках. Это были линзы STRADA-A C10818 и STRADA-B C10926, используя которые в разных соотношениях, можно было получить различные кривые. Сегодня это уже устаревшие линзы, за несколько лет появился большой ассортимент вторичной оптики, формирующей как обычные осесимметричные пучки, так и асимметричные пучки сложной формы. Но, тем не менее, сама идея применения различных линз в светильнике не исчезла.
Проиллюстрировать эту идею можно несколькими простыми примерами использования различных линз в одном светильнике. А именно — тем, как можно изменять результирующую кривую, оптимизируя ее под требования решаемой задачи. Смешивая линзы STRADA-K C12786 и EMERALD-A C13155 в разных пропорциях, можно изменять положение максимума силы света, делая результирующую диаграмму направленности светильника более широкой, чем кривая линзы STRADA-K. На рисунке 4 приведены четыре кривые: а и б — собственные кривые линз STRADA-K и EMERALD-A, в и г — результирующие кривые при смешении указанных линз в соотношении 3:1 и 1:1 (световые потоки в примере приведены к одному значению).
Рис. 4. КСС линз STRADA-K C12786 (1); EMERALD-A C13155 (2) и их сочетаний: а) (1); б) (2); в) (1) : (2) = 3:1; г) (1) : (2) = 1:1
Таким образом, смешение линз разных типов позволило получить новую кривую, недоступную при использовании стандартных линз по отдельности. Определить требуемое соотношение можно при использовании светотехнического программного обеспечения, например, DIALux, а благодаря все большей универсализации посадки и позиционирования вторичной оптики, практическое воплощение может быть реализовано на универсальной плате. На рисунке 5 представлен пример такой печатной платы для двенадцати светодиодов в корпусе 3,5х3,5 мм. На эту плату может быть установлена вторичная оптика Ledil — блочная в формате 2х2 и одиночная с позиционированием, указанным на рисунках 2 и 3, а также 20-миллиметровые одиночные линзы Carclo в универсальных держателях.
Рис. 5. Универсальная печатная плата PCB-AL12XT-184×51
Рассмотрим другой вариант смешивания оптических элементов, более приближенный к практике. Сравнивая уличные линзы Ledil формата 2х2, формирующие весьма удачное светораспределение для освещения дорог и улиц (справедливо не для всей линейки), можно обратить внимание на особенность применения линз STRADA-2X2-A-T C12419 и STRADA-2X2-DWC C12362, вытекающую из расчета (при использовании светодиода Cree XT-E), приведенного в таблице 1. В процессе этого расчета оптимизируется световой поток светильника, который требуется для достижения необходимого уровня средней яркости дорожного покрытия, и уточняется расстояние между опорами, обеспечивающее выполнение качественных показателей осветительной установки. Также можно задаться целью оптимизировать и другие параметры установки, такие как наклон и вылет светильника, высота установки осветительного прибора, но в этом примере они приняты равными 0°, 1 и 12 м соответственно. Схема расположения светильников — двухрядная, прямоугольная, напротив друг друга, параметры дороги — четырехполосная с мелкозернистым покрытием, ширина полосы движения 3,75 м, разделительной полосы — 1 м, класс Б1.
Таблица 1. Результаты расчета осветительной установки
Линза | Lср, кд/м 2 | Lмин/Lср | Lмин/Lмакс | TI, % | Фсв*, клм | d, м | УСП, клм/км |
---|---|---|---|---|---|---|---|
STRADA-2X2-A-T | 1,2 | 0,62 | 0,6 | 6 | 12,5 | 34 | 735 |
STRADA-2X2-DWC | 1,2 | 0,79 | 0,77 | 10 | 13,9 | 38 | 732 |
* Фсв — расчетный световой поток светильника; d — расчетное расстояние между опорами, при которых выполняются требования, предъявляемые к освещению дорог класса Б1[1]; УСП — установленный световой поток (здесь преднамеренно не использована более привычная величина «установленная мощность», т.к. пример рассматривается в отрыве от конкретного светодиода и режима его работы, ИП и конструкции светильника, которые непосредственно влияют на его конечную энергоэффективность). |
Согласно данным из таблицы 1, при практически равном УСП более предпочтительным окажется вариант с использованием линзы STRADA-2X2-DWC (меньшее количество опор), однако при взгляде на параметры, которые ограничивают шаг между светильниками, возникает желание совместить эти два решения. В первом случае увеличению шага препятствует выход за допустимые пределы продольной равномерности распределения яркости, во втором — пороговое приращение яркости (TI). Попробуем использовать комбинацию указанных линз, а результаты сведем в таблицу 2 при соблюдении всех требований, указанных в [1].
Таблица 2. Результаты расчета осветительной установки для комбинаций линз STRADA-2X2-A-T и STRADA-2X2-DWC
Линза | Фсв, клм | d, м | УСП, клм/км |
---|---|---|---|
STRADA-2X2-A-T | 12,5 | 34 | 735 |
STRADA-2X2-DWC | 13,9 | 38 | 732 |
A-T + DWC | 15,4 | 42 | 733 |
A-T + 2хDWC | 16,8 | 46 | 730 |
Согласно расчету, хотя использование выбранных комбинаций указанных линз и не позволит сделать осветительную установку заметно более энергоэффективной, однако можно существенно уменьшить количество опор, увеличив шаг между светильниками вплоть до 46 м и оставаясь при этом в рамках, регламентируемых [1]. Это, несомненно, положительно скажется на конечной стоимости установки. На рисунке 6 приведены КСС этих линз и комбинаций.
Рис. 6. КСС линз STRADA-2X2-A-T C12419 (1), STRADA-2X2-DWC (2) и их комбинаций: а) (1); б) (2); в) (1) : (2) = 1:1; г) (1) : (2) = 1:2
Аналогичная ситуация наблюдается и для шестиполосной дороги класса Б1 (таблица 3). Только в этом случае использование линз STRADA-2X2-A-T и STRADA-2X2-DWC в соотношении 1:1 позволит получить лучший результат из приведенных вариантов.
Таблица 3. Результаты расчета осветительной установки для комбинаций линз. Шестиполосная дорога класса Б1
Линза | Фсв, клм | d, м | УСП, клм/км |
---|---|---|---|
STRADA-2X2-A-T | 15,8 | 31 | 1019 |
STRADA-2X2-DWC | 17,4 | 35 | 994 |
A-T + DWC | 20,7 | 41 | 1009 |
A-T + 2хDWC | 19,5 | 39 | 1000 |
Заключение
Приведенные в статье примеры иллюстрируют одно из преимуществ светильников на дискретных светодиодах. Широкая номенклатура доступных оптических элементов позволяет рассматривать вторичную оптику в качестве оптического конструктора, моделируя, а затем реализуя наиболее оптимальную КСС светильника. Если изначально при разработке печатной платы и конструкции учесть распространенные типы посадок оптических элементов, то это позволит без проблем изменять светораспределение конечного изделия, делая его универсальным. Это весьма важно, особенно при проектировании уличных и промышленных светильников.
Литература
1. СП 52.13330.2011. Свод правил. Естественное и искусственное освещение.
Что такое вторичная оптика и зачем она нужна
Универсальных светильников не существует. Тем не менее, это не означает, что под каждое конкретное помещение, будь то офис, цех или спортивный зал, следует искать специфический осветительный прибор, разработанный специально для него.
К счастью, светильники, особенно светодиодные, довольно легко поддаются модификации. Но что можно сделать со стандартным 200-Ваттным светодиодным прожектором, чтобы он смог осветить строительную площадку с высоты 80 метров? Или как при помощи линейных 50-Ваттных светильников создать равномерное освещение между складскими стеллажами при условии, что светильники можно крепить только на сами стеллажи или на стены?
Перераспределить световой поток в соответствии с задачами освещения позволяет специальная светотехническая арматура. Например, можно использовать отражатель. Он направляет световой поток в нужное русло, поглощая в процессе свыше 20% света. Светодиодным светильникам в этом плане «повезло»: вместо отражателей для фокусировки светового потока применятся вторичная оптика – линзы, монтирующиеся непосредственно на светодиоды или группы светодиодов. Качественная и правильно подобранная оптика увеличивает плотность светового потока, корректирует угол освещения, площадь и форму светового пятна, позволяя добиваться нормированной освещенности вне зависимости от особенностей помещения и высоты крепления светильников.
Для максимальной эффективности светильника следует применять вторичную оптику, разработанную специально под установленные светодиоды. В нашем случае это сверхяркие светодиоды Cree XLamp®.
Главная характеристика линз – формируемая ими кривая силы света. Кривая силы света (КСС) показывает, как распределяется световой поток светильника в пространстве.
Итак, промышленные и уличные светильники «Диод Систем» на светодиодах Cree Xlamp® в зависимости от задач освещения могут комплектоваться 4-мя типами линз:
1. 55°, КСС типа «Г» (глубокая). Светильники с такими линзами применяются в основном для освещения производственных и складских помещений в ситуациях, когда необходим концентрированный пучок света – например, если требуется добиться довольно высокой освещенности на полу с большого расстояния.
Светильник с линзами 55°
Также светильники с 55-градусными линзами широко применяются в архитектурной подсветке: они отлично подходят для освещения крупных архитектурных элементов (статуй, барельефов), межоконных проемов, простенков, колонн и т.д.
2. 36°, КСС типа «К» (концентрированная). Светильники с линзами на 36 градусов подходят для подсветки особых выделенных зон – например, в освещении торгового зала. Могут применяться и в наружном освещении.
3. 16°, КСС типа «К» (концентрированная). Такие линзы максимально фокусируют световой поток, делая возможным освещение с высоты 50 и более метров. Однако световое пятно получается довольно-таки узким.
Светильник с линзами 16°
4. КСС типа «Ш» (широкая). Данными линзами комплектуются магистральные (дорожные) светильники. Широкие световые пятна формируют равномерную засветку дорожного полотна без «слепых зон». Вторичная оптика в магистральных светильниках решает еще одну задачу – предотвращает ослепление водителя ярким светом.
Таким образом, найти подходящие светильники не составляет никакого труда. Все, что для этого нужно – немного информация об освещаемом помещении: его габариты, высота подвеса светильников, требуемая освещенность на поверхности. Исходя из этих данных, наши специалисты подберут оптимальные светильники, и, если будет такая необходимость, снабдят их первоклассной вторичной оптикой – нет нерешаемых задач!
Линзы для светодиодов.
Мы часто говорим о светодиодной оптике,в этот момент мы склонны думать о прозрачной пластиковой линзе, которая помещается поверх самого светодиода для фокусировки или распространения света. На самом ли деле это так.
Давайте сделаем шаг назад и посмотрим на сам светодиод. Видите этот маленький защитный купол над диодом? На самом деле это называется первичной оптикой, которая служит для защиты и формирования выходного светового потока маленького диода. Свет от первичной оптики светодиодов все еще слишком широк для большинства светильников и ему не хватает интенсивности на большом расстоянии. Вот почему большинство светодиодных светильников используют вторичную оптику (линзы, отражатели, оптику МДП и т. Д.), Чтобы собирать весь этот свет и увеличивать его интенсивность по направлению к освещаемому объекту. Создание линз и отражателей для светодиодов (полупроводниковое освещение) сильно отличается от простого масштабирования других источников света. Это может показаться логичным способом их создания, поскольку светодиоды имеют гораздо меньшие форм-факторы, чем другие источники света, но они также различаются по тому, как они излучают свет.
Как видно из ламп накаливания, они светятся на 360 градусов, но светодиоды имеют направленное освещение, освещая только на 180 градусов. Это связано с конструкцией светодиода, как можно видеть на изображении,светоизлучающий диод состоит из одного или нескольких кристаллов, установленных на теплопроводном материале, с первичной оптической оболочкой, охватывающей кристалл. Следовательно, максимальный угол наклона светодиодов составляет 180 градусов, так как подложка находится на задней стороне матрицы.
Как подобрать линзу для светодиода.
Подробнее разберем как подбирать линзы для светодиодов. Все наши примеры будут отталкиваться от потребности создать правильный световой эффект, а уже потом учитывать характеристики светодиода. Все примеры будем приводить на примере линз Ledil.
Линзы для светодиодных светильников Ритейл.
Перед нами непростая задача равномерно распределить световой поток по торговым стеллажам не растрачивая световой поток на пол и окружающее пространство.
Для достижения такого светового эффекта применяют светодиодные линзы Ритейл для SMD плат. Например FLORENCE-ZT25.
Возможно вам будет интересна наша статья про освещение торговых залов
Линзы для COB светодиодов. Оптика для освещения магазинов одежды.
Освещение магазинов одежды, пожалуй самый лучший пример. Именно в магазине одежды используя качественную и правильную оптику можно получить качественное освещение.
Как правило большинство трековых светильников имеет источник света COB LED.
Для светодиодов COB LED стоит использовать фокусирующую линзу с мягким рассеивающим эффектом. Например линза OLIVIA-S.
Используя линзы такого типа вы добьетесь фокусировки света с мягким рассеивающим эффектом по краям. Это нужно для того чтобы создать эффект равномерной засветки без резких градиентов. То есть если вы поставите в ряд несколько трековых светильников и распределите направления света от них вдоль стены, вы не получите ярких пятен и темных зон. Освещение будет равномерным.
Световые эффекты от линз c COB LED на примере.
Линзы для светодиодных светильников офисного освещения или концепция темного света.
Светодиоды, которые настолько скрыты, что вы едва видите источник света, можно назвать темным светом. Таким образом, в основном вы можете видеть свет, но не источник, если вы не стоите прямо под ним и не смотрите вверх. Конечно же))).
Темный свет создает более естественное настроение, потому что вы не можете видеть сам источник света, создавая тем самым ненавязчивое, не слепящее освещение. Вместо того, чтобы яркие области света доминировали над пространством, светильники темного света могут использоваться для создания скрытой установки освещения, где трудно заметить, откуда исходит свет. Благодаря сдержанному освещению, особенно в сочетании с непрямым освещением, можно создать гармоничную, естественную атмосферу освещения. Здесь светильники темного света предлагают идеальное решение. Диаграмма ниже представляет типичное поле зрения. Центральная область представляет собой область, в которой изображение наиболее остро для глаза. У среднего человека горизонтальное периферическое зрение составляет приблизительно 90 градусов. Однако вертикальное периферическое зрение составляет менее 60 градусов.
На следующей диаграмме человек А не может видеть светильник и, следовательно, не источник света, поэтому блики не являются проблемой. Человек С стоит вне луча света, то есть за темной границей, и не может определить источник света, даже если он может видеть светильник. Человек B может видеть светильник, и он может видеть некоторую умеренную интенсивность света, учитывая, что свет ограничен, чтобы не вызывать блики выше предела потенциального угла блика.
Светильник можно классифицировать как «темный свет» только в том случае, если он удовлетворяет требованиям для ограничения темноты, что означает, что угол обзора не должен превышать 200 кд / лм 2 выше 60-градусного угла обзора.
Офисный светильник с специализированной не слепящей оптикой
DAISY – Линейное решение для офисного освещения премиум класса. Часть концепции Dark Light LEDiL с UGR
Линзы для уличных светильников
Какие основные требования к уличным светильникам применяют в данный момент.
Эффективность (лм / Вт) – С оптической точки зрения нам нужно получить свет там, где это необходимо, с минимальными потерями.
Яркость (лк) или уровни освещенности (кд / м2) – яркость и уровень освещенности на дороге.
Однородность – Хороший, равномерный свет на дороге требуется для обеспечения безопасности дорожного движения и хорошей видимости для всех разделов.
Блики – чрезмерный или раздражающий свет, который снижает зрение, часто вызванное слишком широким распределением света.
Загрязнение светом. Подсветка вызывает нежелательное свечение неба в городских районах, а нежелательная подсветка может даже нарушать сон.
Гибкость – Требования к дизайну и количеству вариантов распределения света для различных схем и требований уличного освещения.
Большинство светодиодных уличных светильников по умолчанию имеют высокую световую отдачу (лм / Вт), но куда же уходит весь этот «эффективный» свет? Когда большая часть света распределяется там, где это не нужно, требуется меньше компонентов и энергии. Даже если у вас есть деньги, чтобы тратить их на потраченный свет и дополнительные компоненты, такие как светодиоды, оптика по-прежнему играет ключевую роль в выполнении требований к освещению для равномерности, бликов, светового загрязнения и т. Д. Разнообразие типов дорог, правил и расположения уличных световых столбов требует различной оптики и различное распределение света.
Специальные линзы для светодиодов и освещения дорог STRADA.
Рассмотрим несколько примеров каким образом применить линзы для светодиодов с целью создания равномерного уличного освещения.
Оптика STRADA также называется в народе Бабочка за характерную картину светораспределения. Данная оптика лучшее решение на сегодня для светодиодных уличных светильников и освещения дорог.
Возможно вам будет интересна наша статья о правилах проектирования уличного освещения.
Первичная оптика
Типичное пространственное распределение – это то, что производители используют для описания света, исходящего от первичной оптики светодиодов. Это в основном означает форму или распространение света от центра диода. Как мы говорили ранее, светодиоды обращены в одном направлении, поэтому представьте линию, идущую прямо от центра. Пространственное распределение измеряется в градусах от этой центральной точки.
Вдоль центральной оси светодиод излучает 100% своей относительной силы света и будет терять интенсивность при удалении от центра.
Скажем, у нас работает Cool White Cree XP-G2 при 350 мА, мы знаем из таблиц данных, что при этом токе светодиод будет излучать 139 люменов, это номинальная мощность, на центральной оси. При 30 градусах от центра мощность светодиода падает до 125 люмен. Спускаясь по кривой распределения под 40 градусов, выход достигает всего 111 люмен. Интенсивность светового потока продолжает падать до тех пор, пока при 57,5 градусах вы не получите только примерно половину выходного светового потока при 70. Очевидно, что когда вы теряете так много светового потока по всему спектру, то для усиления этого света и лучшего использования света необходима вторичная линза или оптика. Чтобы получить максимальную эффективность от светодиодов.
Светодиоды нужно фокусировать
Светодиоды высокой мощности постоянно совершенствуются и становятся разумным выбором для широкого спектра применений. Как мы уже говорили выше, для многих из этих применений, таких как внутреннее точечное / downlight, уличное освещение, архитектурное освещение и точечное освещение, излучатель и первичная оптика сами по себе не могут обеспечить достаточную интенсивность на целевой поверхности. Мы углубились в вывод излучателей выше, но другой способ описать это – излучатели испускают ламбертовское распределение света. Это в основном означает, что яркость для наблюдателя одинакова, независимо от положения наблюдателя. Если вы когда-нибудь видели светящийся излучатель, вы можете увидеть это мгновенно. Даже если вы находитесь далеко в стороне, вы все равно можете видеть, что источник света очень яркий, вероятно, он даже о лепит ваши глаза, когда вы посмотрите на него.
Вторичная оптика используется для коллимирования световых лучей в управляемый луч, который привнесет всю необходимую интенсивность в нужную вам область. Коллимированные световые лучи распространяются параллельно, хотя невозможно сделать свет идеально параллельным из-за дифракции и конечного физического размера самого излучателя. Важно отметить, что чем меньше источник света (излучатель), тем эффективнее будет процесс.
При описании того, как определенная вторичная оптика или линза может коллимировать луч, мы часто рассматриваем угол обзора или половину максимальной ширины (FWHM). FWHM – угловая ширина луча, когда интенсивность на краю равна половине интенсивности в центре луча. Это полезный способ классификации оптики, но он не учитывает различия между определенными оптическими платформами (диодами разного размера). Полезно знать, что оптика с одинаковыми углами обзора может сильно различаться по интенсивности и качеству луча в зависимости от оптической конструкции излучателей. На страницах оптики на нашем сайте мы стараемся перечислить все различные углы и FWHM для каждого светодиода, который мы несем.
Вторичная оптика предназначена не только для фокусировки светового луча, иногда она используется для улучшения однородности цвета и распределения света в целевой области. Выбор подходящей оптики или объектива зависит от области применения. Отражатели и оптика используются во многих различных приложениях, и оба имеют свои преимущества и недостатки.
Отражатели.
Отражатели используются в большинстве ламп накаливания, но у светодиодов есть один ключевой недостаток: большинство световых лучей, исходящих из центра излучателя, выходят из системы, даже не касаясь отражателя. Это означает, что даже при узкой отражающей системе значительная часть света отклоняется от цели. Это приводит к потере выходного луча или создает нежелательный яркий свет.
Вторичная оптика для светодиодов.
Оптика или линзы полного внутреннего отражения (TIR), как правило, изготавливаются литьем под давлением из полимеров и используют рефракционную линзу внутри отражателя. Они, как правило, имеют форму конуса и могут иметь очень высокую эффективность при отражении и контроле распространения света светодиодов. Обычно они работают так, что линза направляет свет от центра излучателя к отражателю, который затем отправляет его в коллимированном и управляемом луче, узком, широком, независимо от вашего выбора.
Над сборкой имеется дополнительная поверхность, которая дает больше возможностей для модификации освещения. Эти обработки поверхности (рябь, матирование, полировка и т. Д.) Рассеивают свет, расширяют луч или формируют распределение.
Вторичная оптика действительно качественно работает со светодиодами, поскольку в них используются характеристики излучателей. Другие формы света излучают тепло наружу, тогда как светодиоды излучают тепло из своей базы, что позволяет этой оптике плотно прилегать и полностью окружать куполообразную верхнюю часть. Это позволяет намного лучше контролировать световой поток светодиода, поскольку направляют свет буквально прямо от источника.
Оптика TIR широко используется в наружной и уличном освещении. Они идеально подходят для управления узким лучом, но не работают так же хорошо, когда акцент делается на рассеянный свет и слабое блики.
Размер имеет значение.
Отношение размера светодиода к размеру оптики определяет угол луча. Если вам нужен узкий луч, идущий от вашего светодиода, то для этого требуется излучатель меньшего размера или оптика большего размера. Меньшие излучатели будут ограничивать выход, в то время как большая оптика действительно расширяет границы литьевого формования. Важно по-настоящему знать, что вы ищете (больше всего света, равномерного распределения и т. Д.) В сочетании светодиодов и оптики для вашего приложения.
Делать совпадение.
Приспособить оптику к вашим светодиодам на самом деле довольно просто, особенно если вы знакомы с основными типами светодиодов.
Подробнее о типах светодиодов читайте в нашей статье.
Тройная оптика будет хорошо работать с светодиодными звездами, так как у них есть опускающиеся ножки, которые будут вписываться прямо в подложку светодиода. При использовании однопроходной оптики вам понадобится держатель объектива, и для вас важно посмотреть, какие держатели подходят к каким светодиодам.
Если вы хотите создать свой собственный качественный светильник, лучше всего протестировать несколько различных вариантов и посмотреть, какой из них вам нужен. Стоит провести эксперимент какой эффект даёт сочетание определённого вида оптики с светодиодами.