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LED光学：反光杯反射罩的设计及手电聚光装置-透镜-反光碗
签到天数: 32 天[LV.5]常住居民I
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本帖最后由 每日签到 于
16:05 编辑
& && &发这个目的是方便桐油们，能直观了解led光学原理在手电上的应用，尤其是光杯、透镜的原理。我也是百度上扒的，只是把pdf文件转换成图片好参考。第一部分是中文版：《关于反光杯、反射罩的设计及相关技术参数》《LED光学透镜》。第二部分是英文版有删节，文字被删，只留图：《LED-光学-手电聚光装置-透镜-反光碗》，不足之处，还望指正，也欢迎大家补充更正资料，人人为我、我为人人。& && & 更新添加：<font color="#楼—透镜VS反光杯 哪个才是LED照明最好的二次光学器件？他们各有什么优缺点呢?&&11楼—LED二次光学透镜分类，着重讲解PMMA之二次聚光光学透镜。 12楼—LED光学透镜培训资料。
& && && && && && && && && && && && && && && & 《关于反光杯、反射罩的设计及相关技术参数》
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& && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && &《LED光学透镜》
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签到天数: 32 天[LV.5]常住居民I
本帖最后由 每日签到 于
20:41 编辑
《LED-光学-手电聚光装置-透镜-反光碗》，有一些英文说明无法翻译，也不懂，只好摘录其中的直观形象图片部分。
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<p id="rate_858" onmouseover="showTip(this)" tip="很给力!&金币 + 200 金币
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签到天数: 50 天[LV.5]常住居民I
又更新了一些，给大家提供更多的说明展示。&
签到天数: 1047 天[LV.10]以坛为家III
好东西，就是看不懂
该用户从未签到
先占位再细品
签到天数: 203 天[LV.7]常住居民III
很好，专业
& & & & & & & & & & & & & & & &
签到天数: 146 天[LV.7]常住居民III
有一些以前看过，光效高的还是LED LENSER调焦，但中间范围的光斑不是很美观带光环。凸透镜调焦光斑很好，但远射光效低。灯杯的远射中间很亮，边缘带有一片暗光范围。
目前做的比较好的可能是OLIGHT全系元宝型TIR透镜的各种手电头灯，基本上是从光杯转向[/backcolor]透镜了，节省成本和装配工序。[/backcolor]&
签到天数: 847 天[LV.10]以坛为家III
这个好！论坛需要更多这样的专业知识，赞！学习了！
签到天数: 522 天[LV.9]以坛为家II
签到天数: 32 天[LV.5]常住居民I
本帖最后由 每日签到 于
15:33 编辑
透镜VS反光杯 哪个才是LED照明最好的二次光学器件？他们各有什么优缺点呢?
& &&&有句名言讲得好：光学是灯具的灵魂！那么问题来了，我们用什么来塑造 LED 灯具的灵魂呢?LED 常见的光学器件有透镜和反光杯，他们各有什么优缺点呢?笔者今天和您摆一摆：
& && &透镜
　　LED 透镜分为一次透镜和二次透镜，我们一般所说的“透镜”默认是在说二次透镜，也就是在 LED 灯珠、COB 等光源之外，并与之紧密组合的配件。根据不同的要求，可以使用不同的透镜达到想要的光学效果。
　　现在市面上 LED 透镜主要的材料为 PMMA，他的可塑性好、透光率高(高达93%)，缺点是耐温比较低，只有90度左右。现市面上主力二次透镜一般都是内全反射设计(简称TIR)，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，而这二种光线的重叠就可得到完美的光线利用和漂亮的光斑效果。TIR 透镜的效率可达到90%以上，主要应用于小角度灯具(光束角&60°)，例如射灯、天花灯。
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　　图：LED 光线通过透镜光路图
& && &反光杯
　　通常 LED 光源发光角度为120°左右，为了实现想要的光学效果，灯具有时会用反射器来控制光照距离、光照面积、光斑效果。
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　　图：反光杯的光路
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　　图：反光杯和主光斑、副光斑
& && &反光杯材料
　　金属反光杯：需冲压、抛光工艺完成，有形变记忆，优点是成本低，耐温，常用于低档照明要求的灯具。
　　塑料反光杯：一次脱模完成，光学精度高，无形变记忆，成本适中，常用于温度不大高的中高档照明要求的灯具。而且对于出口企业来说，塑料杯比较容易过安规，铝杯不容易过安规
　　透镜和反光杯的光学效果、应用区别：
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　　图：透镜出来的效果一般没有副光斑，光形比较漂亮，因为采用TIR设计，出光效率比较高。像德国 ERCO 就比较喜欢用透镜方案来设计灯具，可以做得更小巧!
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　　图：反光杯应用在这种场合。效果是相当漂亮!这是透镜不容易实现的
& && &终极问题来了：透镜和反光杯到底哪个好?
　　首先得先弄清需求，你有什么样的前提条件，需要什么样的光效?再往下，才是实现这样的要求，究竟用哪种方式才是最好的解决方案，有时候甚至两种都有，还不止出场一次呢。只要能达到想要的光学效果，都是好的光学器件。适合的，才是最好的二次光学器件!
签到天数: 32 天[LV.5]常住居民I
本帖最后由 每日签到 于
15:37 编辑
附：LED二次光学透镜分类及LED光学透镜培训资料
& && && && && && && && && && & LED二次光学透镜分类，着重讲解PMMA之二次聚光光学透镜。
简言：1、按材料常见的有玻璃透镜、塑料透镜(亚克力PMMA透镜和PC透镜)和硅胶透镜 2、按外观常见的有TIR透镜、凸透镜、花生米透镜等。LED透镜采用PMMA还是PC塑料材料好?其实两者相差不是很大，使用pmma材料其透光率较高可达到95%，而pc则在90%;但pc料耐温性较高超过120度才产生形变，pmma材料一般不超过90度。室内照明和背光使用pmma材料较多，室外的的路灯透镜多数采用PC材料。
一. LED透镜的材料种类：
1. 硅胶透镜
a. 因为硅胶耐温高，也可以过回流焊，因此经常用于直接封装在LED芯片上；
b. 一般硅胶体积较小，直径约3-10MM左右；
2. PMMA透镜
a. 光学级PMMA（聚甲基丙烯酸甲脂，俗称：亚克力、亚加力）
b. 塑胶类材料，优点：生产效率高（通过注塑完成）；透光率高（3MM透光率为93%左右）；缺点：耐温70度（90度开始变形）；
a. 光学级POLYCARBONATE （简称PC，化学名：聚碳酸脂）
b. 塑胶类材料，优点：生产效率高（可以通过注意完成）；耐温高（130度以上），缺点，透光率稍低（87%）；
4. 玻璃透镜
光学玻璃材料，具有透光率高（97%），耐温高等特点；缺点是易碎，非球面加工不易实现，生产效率低、成本高等特点；
二. LED透镜的应用分类
1. 一次透镜
a. 一次透镜是直接封装在LED芯片上，与LED形成一个整体；
b. LED芯片按理论发光是360度，但实际上LED芯片放置在LED支架上得以固定及封装，所以芯片最大角度是180度，另外芯片还有一些杂散光线，通过一次透镜得到的光线是：160度、140度、120度、90度、60 度、30度等；
c. 一次透镜多用于PC或者是硅胶等。
2. 二次透镜
a. 二次透镜和LED是两个独立的部分，但在应用时却密不可分；
b. 二次透镜的功率是将LED的大角度光（一般为：120度、140度）再次聚光成5度到100度任意想要得到的角度，同时因为聚光角度的缩小，从而使照度得到明显提高；
c. 二次透镜的材料一般使用PMMA、PC或者是玻璃透镜
三. LED透镜规格分类
1. 穿透式（凸透镜）
a. 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；
b. 一般应用在大角度聚光；
2. 全反射式（锥形结构）
a. 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，而这两种光线的重叠，就可得到最完善的光线利用与漂亮的光斑效果；
b. 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；
3.& && & LED透镜模组
a. 是将多颗单颗透镜通过注塑完成一个整体的多头透镜，按不同需求设计成2合1、3合1、4合1以及十几颗合一的透镜模组；
b. 此设计有效节省生产的成本，实现产品品质的一致性，方便安装使用，节省灯具空间，更能实现大功率的等特点；
四. LED透镜的设计及模具加工
1. 首先取决于光源（大功率LED），不同品牌的大功率LED（例如CREE、OSRAM、汉半、艾迪森等），其芯片结构及封装方式，光线特性均会有所区别，从而造成搭配不同的LED效果有所区别，所以要求有针对性地开发（以主注品牌为导向），才能达到实际的需要。
2. 利用光学设计软件，如TRACE PRO、CODE V、ZMAX等设计并进行模似光学跑光，设计得到相应的光学非球面曲面；
3. LED透镜本身属于精密光学配件，故其对模具的精密要求极高，特别是透镜的光学曲线加工要达到超精确，镜片偏心度达到微米级别，一般对此类的高精密的模具加工必须具备以上设备：超精密加工机、CNC综合加工机、平面磨床、铣床、CNC放电火花机、表面轮廓仪等；
4. 模具最精密的部分在光学磨仁，首先选用专用模具钢材，完成初胚，镀镍后再用超精密加工机进行非球面技艺加工曲面；
五．LED透镜的用料及生产
1. LED透镜作为光学级产品，对透光性，缩水性要求极高，原材料一般采用高档光学级PMMA，目前为日本三菱PMMA最为常用（目前VH5和VH001材料为最好）。
2. 必须配备万级或者是更高级别的无尘车间，作业人员必须穿无尘服，戴无尘帽等，做好防静电、防尘措施，并且定期对车间进行检验和清理；
3. 须有专业的光学注塑机如法兰克、东洋、海天、台中精机等品牌并功率在50T以上，并严格控制注塑时间，降低产品缩水率，另外光学透镜要求很高，决不添加水口料重复利用，才能保证产品更符合要求；
从以上LED透镜的设计与生产过程来看，看似简单的LED二透透镜，从设计到成品，其软件和硬件要求都非常高，这也造成了市场上面LED透镜的价格差异很大。从LED照明的美好前景来看，透镜作为LED照明的配套产品，前景也将越来越好。
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15:40 编辑
LED光学透镜培训资料
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很好的资料,值得看看
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4个回答杨凡薇15米没有问题1个回答喜洋洋0858这个孩子现在多大了？孩子太小身上不要戴太多东西，一个就可以了哈，要多注意孩子有没有不舒服，.........1个回答看她的演唱会这个孩子现在多大了？孩子太小身上不要戴太多东西，一个就可以了哈，要多注意孩子有没有不舒服，.........1个回答孟蝶梦用3个12V的电瓶串联起来，输出就是36V电压了，就能带动36V灯泡了。用1个12V的电瓶，带36V灯泡，灯丝发红，不亮。12V电瓶用逆变器升压也可以。五年汽修师聊车灯：安装汽车LED大灯一定要装透镜吗？五年汽修师聊车灯：安装汽车LED大灯一定要装透镜吗？左祖荣汽修百家号前言：作为一个五年汽修师，我在网上发表了一些文章；文章发出后，不断有车友关注我，给我发私信，咨询汽车大灯安装相关问题。其中包括“安装汽车LED大灯是不是一定要装透镜”这个问题。那么，今天就详细谈一谈汽车大灯透镜。大家比较关心透镜，是因为都想得到一个好光型。至于什么样的光型是好光型，是否一定要透镜才有好光型，我们一一来分析。一、汽车透镜搭配方式1、近光带透镜：指汽车大灯近光带透镜，但远光不带透镜，如下图：近光带透镜，远光不带透镜从上图可以看到，这台车近光带透镜，远光不带透镜，这是最常见的搭配。之所以要近光搭配透镜，是因为：汽车大灯光型标准：近光要求光型有切线，左边低，右边高，不影响对面来车司机视线；远光要求聚光，照射距离远。汽车近光标准光型2、双光透镜：指远近光共用一个灯泡，通过透镜里的挡光片切换达到远近光效果，如下图：双光透镜的样子从上图可以看出，近光和远光共用一个灯泡，这个灯泡常亮，通过挡光片的上下拨动，达到远近光的效果。双光透镜出来的光型，近光光型自然有切线，左边低，右边高，不影响对面来车司机视线。3、远近光皆不带透镜：无论是近光，还是远光，皆不带透镜。这也是很常见的一种搭配方式。特别是很多大众系列车型都是远近光皆不带透镜的。远近光皆不带透镜从上图可以看出，这个车近光和远光都不带透镜。但近光和远光的反光碗是不一样的，近光反光碗大而圆，远光反光碗小而尖；反光碗不一样，决定了出来的光型不一样。二、升级LED大灯解决方案1、近光带透镜，远光不带透镜：在近光带透镜，远光不带透镜的车上，如果安装近光，出来的光型有切线；远光不需要额外安装透镜，但需要安装聚光性好的LED灯泡。远光是不需要切线的，远光要求光型聚光，而且照射距离远。所以，绝大部分汽车远光都是没有透镜的。那什么样的灯泡用在远光聚光效果好呢？要求如下：光源间距足够小光源发光点足够小LED大灯自带聚光杯5D汽车LED大灯530D：自带多曲带聚光杯从上图可以看出，LED大灯自带聚光杯，用在汽车大灯远光，聚光效果是很好的。2、双光透镜：给原车是双光透镜的汽车升级安装LED大灯，原车标配双光透镜，自然就不必再安装透镜。但问题来了，许多车友会问：原车是双光透镜，LED灯泡能否安装进去？答案是：可以安装进去，而且，绝大部分LED大灯的焦点也是对的。因为现在的LED大灯，特别是一线大厂的，国外如“飞利浦”，国内如“九加一”，都是按照原车卤素灯泡的焦距来设计的。原车标配双光透镜的，如丰田荣放RAV4，是这方面的经典例子，装过好多了。丰田RAV4荣放3、远近光皆不带透镜：给远近光皆不带透镜的汽车升级安装LED大灯，要不要安装透镜？如果不安装透镜，会不会光太散？这个问题太多车友问到了。首先我们来看，大众系列车型，如朗逸、朗行、速腾、凌渡等等，都是远近光皆不带透镜，但原车卤素灯泡出来的近光是有切线的，远光也是很聚光的，大众是怎么做到没有透镜也有切线的呢？原厂设计师在设计汽车的时候，精心设计远近光的反光碗，把反光碗做得大而圆，而且通过反光镜片的精心排列达到没有透镜也有切线。从上图可以看出，远光和近光的反光碗是不一样的，近光通过反光镜片的精心排列与原车卤素灯泡完美匹配，达到没有透镜也有切线的效果。但汽车LED大灯泡与原车卤素灯泡毕竟有些许差别，因此，给远近光皆不带透镜的汽车升级安装LED大灯需要注意如下几点：a、LED大灯发光焦点与原车卤素灯泡近似b、LED大灯光源间距足够小c、LED大灯最好近光自带切线功能解决方案如下：A、不需要额外加装透镜，近光直接换灯泡，使用近光自带切线功能的LED灯泡；B、不需要额外加装透镜，远光使用聚光性能好的LED灯泡。如上面提到的自带聚光杯的“5D汽车LED大灯530D”。C、更换加装透镜的大灯总成。这种方式花费较高，两三千左右吧，若是土豪随意。但如果是新车，不推荐换总成，好好一台新车，没必要把原车的总成换了。原厂的大灯总成是经过精心匹配的，全新的反光碗，反光效果可以的，换灯泡就可以了，没必要换总成。结论：1、给汽车升级安装LED大灯，如果原车带双光透镜，LED灯泡可以装进去；2、不需要额外加装透镜，但要使用近光自带切线功能，远光聚光性能好的LED灯泡。说到这里，可能会有车友出来跟我抬杠：我安装了LED，光好散啊。是啊，贪图便宜购买那种超便宜的LED，是有可能光散的啦。马云有一句经典名言：不是实体经济不行了，而是你的实体经济不行了。套用在这里也是一样的：不是LED光散，而是你用的LED光散。最后，作为一名专业汽修师，感觉汽车LED大灯的研发工作任重而道远，我在上一篇文章《五年汽修师聊车灯：关于科锐灯珠在汽车照明领域适用性的探讨-上篇》谈到了一些车灯研发思路，有兴趣的朋友可以关注。本文左祖荣（@左祖荣汽修）原创，转载请保留作者信息。左祖荣，五年汽修师，精通各种汽车改装升级，尤其对汽车大灯升级深有研究；同时精通摄影，精通HTML代码。如果车友们要咨询汽车相关知识，可以关注我，给我留言，一起交流，探讨，谢谢。本文由百家号作者上传并发布，百家号仅提供信息发布平台。文章仅代表作者个人观点，不代表百度立场。未经作者许可，不得转载。左祖荣汽修百家号最近更新：简介:五年汽车维修师，精通各种汽车大灯升级安装作者最新文章相关文章列表网公众号列表活动随时有扫我活动不错过
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