大功率LED透鏡基礎知識詳解

1、大功率 LED 透鏡 /反光杯主要用于大功率LED 冷光源系列產(chǎn)品的聚光，導光等。大功率D 透鏡根據(jù)不同LED 出射光的角度設計配光曲線，通過增加光學反射，減少光損，提高光LE效( 而設定的非球面光學透鏡)。下面著重講解PMMA材料的二次聚光大功率LED透鏡。一、 LED 透鏡的材料種類1.硅膠透鏡a.因為硅膠耐溫高（也可以過回流焊），因此常用直接封裝在LED 芯片上；b.一般硅膠透鏡體積較小，直徑3-10mm ；本部分設定了隱藏,您已回復過了,以下是隱藏的內(nèi)容2.PMMA透鏡a.光學級 PMMA （聚甲基丙烯酸甲酯，俗稱：亞克力）b.塑膠類材料，優(yōu)點：生產(chǎn)效率高（可以通過注塑完成）；透光率高

2、（93% 左右）；缺點：耐溫70% （熱變形溫度90 度）；3mm厚度時穿透率3.PC 透鏡a.光學級尼龍料Polycarbonate（簡稱 PC ）聚碳酸酯b.塑膠類材料，優(yōu)點：生產(chǎn)效率高（可以通過注塑完成）；耐溫高（透光率稍底（ 87% ）；130 度以上）；缺點：4.玻璃透鏡光學玻璃材料，具有透光率高（ 97% ）耐溫高等特點，缺點：易碎、非球面精度不易實現(xiàn)、生產(chǎn)效率低、成本高等。二、 LED透鏡的應用分類1.一次透鏡a.一次透鏡是直接封裝（或粘合）在LED芯片支架上，與LED成為一個整體；b.LED芯片（chip ）按理論發(fā)光是360 度，但實際上芯片在放置于LED支架上得以固定及封裝

3、，所以芯片最大發(fā)光角度是180 度，另外芯片還會有一些雜散光線，這樣通過一次透鏡就可以有效收集chip 的所有光線并可得到如160 度、 140度、 120度、 90度甚至60 度（不同需要）的出光角度；c.一次透鏡多用PMMA 或硅膠材料。2.二次透鏡a.二次透鏡與LED 是兩個獨立的物體，但它們在應用時確密不可分；b.二次透鏡的功能是將 LED 的大角度光（一般為 90-120 度）再次聚光成 5 度至 80 度任意想要得到的角度；c.二次透鏡材料大都用PMMA 或玻璃。三、 LED 透鏡規(guī)格分類1.穿透式（凸透鏡）a.當 LED 光線經(jīng)過透鏡的一個曲面（雙凸有個曲面）時光線會反生折射而聚

4、光，而且當調(diào)整透鏡與 LED 之間的距離時角度也會變化（成反比），經(jīng)過非球面技術設計的曲面光斑將會非常均勻，但因為透鏡直徑的局限性，透鏡側(cè)面的光線得不到利用（漏光）；b.一般應用在大角度（40-80 度）聚光，如臺燈，路燈，室內(nèi)燈具等；2.全反射式（錐型或叫杯型）a.透鏡的設計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，而這兩種光線的重疊（角度相同）就可得到最完善的光線利用與漂亮的光斑效果；b.也可在錐形透鏡表面做些改變，可設計成鏡面、磨砂面、珠面、條紋面、螺紋面、凸或凹面等而得到不同光斑效果。3.LED 透鏡模組a.是將多個單顆透鏡通過注塑完成一個整體的多頭透鏡，按不同需求

5、可以設計成3合 1、5合 1 甚至幾十顆合一的透鏡模組；b.此設計有效節(jié)省生產(chǎn)成本，實現(xiàn)產(chǎn)品品質(zhì)的一致性，節(jié)省燈具機構(gòu)空間，更容易實現(xiàn)“大功率 ”等特點。四、 LED 透鏡的設計與模具加工1.首先取決于光源 （大功率 LED ），不同品牌的大功率 LED（例如 CREE 、lumileds 、首爾、歐司朗、艾笛森、長森源等），其芯片結(jié)構(gòu)與封裝方式、光線特性等均會有所區(qū)別，從而造成同樣的透鏡搭配不同規(guī)格品牌 LED 時會所差異；所以要求有針對性開發(fā)（以主流品牌為導向），才能達成實際需要；2.利用光學設計軟件（如 Tracepro 、 CodeV 、 Zemax 等）設計并進行模擬光學跑光，設計得

6、到相應的光學非球面曲面；3.LED 透鏡本身屬于精密光學配件， 故其對模具的精度要求極高， 特別是透鏡光學曲面的加工精度要達到 0.1 m、鏡片偏心度要達到 3m以內(nèi)。一般對此類高精度模具的加工必須具有以下設備：超精密加工機（例如： PRECITECHNANOFORM350 平面磨床、銑床、 CNC 放電加工機、表面輪廓儀等。）、 CNC 綜合加工機、4.模具最精密的部件在于光學模仁，首先選用專用模仁鋼材，完成初胚，鍍鎳后再用超精密加工機進行非球面技術加工曲面。五、 LED 透鏡的用料及生產(chǎn)1.LED 透鏡作為光學級的產(chǎn)品，MMA 。目前為日本三菱PMMA對透光性、 縮水性要求極高。材料為最好（現(xiàn)在的 VH5 與原材料一般采用高檔光學級VH001 質(zhì)量更高），同樣是三P菱的南通料就會稍遜一些；2.必須配備萬級甚至更高級別的無塵車間，作業(yè)人員必須著防靜電服裝，以及戴手指套、戴口罩等防靜電防塵措施，并且定期對車間做檢驗與清理；3.須有專業(yè)的光學注塑機（電動）如法拉克，東洋，海天，佳明等品牌功率在35T 以上，并嚴格控制