Design de lentes de LED e processamento de moldes

Design de lentes de LED e processamento de moldes

Vamos mostrar como as lentes são projetadas e fabricadas

 

1, primeiro depende da fonte de luz (LED de alta potência), diferentes marcas de LED de alta potência (como CREE, LUMILEDS, Seul, Osram, Addison, etc.), sua estrutura e embalagem do chip, as características da luz serão diferentes, resultando na mesma lente com diferentes especificações de diferenças de marca LED; Portanto, o desenvolvimento direcionado (orientado por marcas mainstream) é necessário para atingir as necessidades reais;

  1. Use software de design óptico (como Tracepro, CodeV, Zemax, etc.) para projetar e simular o polimento óptico e obter a superfície asférica óptica correspondente;

3, a própria lente LED é um acessório óptico de precisão, então a precisão do molde é muito alta, especialmente a precisão do processamento da superfície óptica da lente para atingir 0.1 μm, excentricidade da lente para atingir 3 μm. Geralmente, o processamento desses moldes de alta precisão deve ter os seguintes equipamentos: máquina de usinagem de ultraprecisão (como PRECITECHNANOFORM350), máquina de processamento integrado CNC, máquina de retificação de superfície, fresadora, máquina de processamento de descarga CNC, perfilador de superfície, etc.

  1. A parte mais precisa do molde está no núcleo óptico. Primeiro, o aço especial é selecionado para completar o embrião inicial e, em seguida, a máquina de usinagem de ultraprecisão é usada para processar a tecnologia de superfície asférica após a niquelagem.

 Design de lentes de LED e processamento de moldes (1)

Vantagens da lente LED:

 

  1. Independentemente da distância, o abajur (copo refletivo) não é muito diferente da lente. Em termos de uniformidade, a lente será melhor que o copo refletivo.

2, com pequena lente LED de ângulo, o efeito é melhor do que o abajur, porque para atirar longe! O holofote do abajur passou pela lente (porque o próprio LED deve ter uma lente) e depois por um holofote da máscara, desta vez desperdiçará muita luz, é melhor focar na lente, e o ângulo luminoso da lente é muito bom em processamento. Se o espaço estiver disponível, use três de 1W, em vez de um de 3W.

3, em contraste, a faixa de ponto uniforme luminoso do abajur é grande, mas a luminosidade não é boa, a lente é o oposto.

4, a penetração do LED parece ser mais sofisticada.

 Design de lentes de LED e processamento de moldes (2)

 

Deficiências: consideração de perda de luz

 

1. O fluxo luminoso das luminárias com invólucro de bolha e lente deve atender a distribuição de luz exigida pela norma, e outros fatores como a transmitância do invólucro, lente e perda de luz por transbordamento também devem ser considerados. E a lâmpada de bolha ou para iluminação comum com alta potência precisa usar lente será processamento de difusão de feixe paralelo, para atender aos requisitos do padrão. Para tornar o efeito óptico mais razoável, o design da tampa da lâmpada deve ser dividido em pequenas unidades retangulares, o objetivo de fazer isso é quebrar a superfície da onda de luz, para que o produto tenha um efeito de aparência uniforme. Em cada pequena célula, um elipsóide é usado, pois a superfície possui radianos nas direções horizontal e vertical, permitindo que diferentes efeitos de difusão sejam alcançados com diferentes raios de curvatura em ambas as direções. Seu objetivo fundamental é superar a deficiência da tecnologia tradicional, utilizar racionalmente o fluxo luminoso e realizar a distribuição uniforme e eficiente da luz. Na verdade, o invólucro da classe da lâmpada de bolha é material PC (moldagem por injeção concluída), esférico, em forma de pêra, invólucro de bolha cilíndrico são unidades não pequenas, invólucro inteiro não plano, perda de luz é grande, ângulo de luz é pequeno.

  1. Como a superfície de uma lente é uma superfície curva com raios de curvatura nas direções horizontal e vertical, a luz incidente pode ser difundida nas direções horizontal e vertical. Como os raios de curvatura nas duas direções são independentes um do outro, as duas curvaturas podem ser ajustadas de acordo com os requisitos, de modo que a saída de luz possa ser difundida em diferentes graus nas duas direções. Portanto, as lentes feitas de superfícies de curvatura bidirecional podem distribuir a saída de luz mais livremente de acordo com os requisitos do projeto, usar o fluxo de luz com mais eficiência e reduzir o desperdício e o brilho desnecessários. Além disso, devido ao uso de superfície de transição suave, as lâmpadas têm distribuição uniforme da luz de transição e boa aparência. Lâmpadas ou abajures de PMMA totalmente transparentes criam sequências de luz ofuscantes ou ofuscantes no centro da fonte de luz, mas o brilho diminui rapidamente fora da fonte de luz. A iluminação em muitos ambientes sociais e de trabalho deve eliminar essa atmosfera desagradável ou minimizar a irritação dos olhos.
  2. A projeção de cada elemento da lente no corpo é retangular, de modo que os elementos podem ser dispostos de forma firme e ordenada. Após a refração do elemento de lente, o feixe incidente paralelo forma uma difusão simétrica na direção horizontal e uma difusão defletida para baixo na direção vertical. Ao ajustar o tamanho de cada unidade em um conjunto de lentes e o raio de curvatura em duas direções, a distribuição do fluxo de luz emitida em diferentes ângulos sólidos é ajustada para alcançar a distribuição de luz exigida pelo projeto.

Como a função da superfície incidente é desviar os raios de luz para formar difusão, o número de elementos, o tamanho dos elementos e o raio de curvatura de cada conjunto de lentes podem ser alterados de acordo com a situação real do projeto do produto. A situação real é que o grão interno (para a unidade pequena) na lente da lente de alta potência é feito pelo fabricante, e a altura da lente, o ângulo e o material são considerados apenas ao selecioná-la.

  1. Optamos por colocar a fonte de luz dentro do foco da lente. Quanto mais distante a fonte de luz estiver da lente, menor será o fluxo de luz coletado pela lente, portanto, menor será a eficiência do sistema de lentes. Onde r- raio de curvatura convexo, nL- índice de refração do material da lente, F - distância focal da lente No caso de material de lente selecionado, quanto maior a distância focal, maior o raio de curvatura. Sob a mesma abertura de lente φ, quanto maior o raio de curvatura, mais fina a lente. Quanto mais espessa a lente, mais óbvia será a aberração, afetando assim o efeito de uso. Portanto, uma lente com uma distância focal maior é escolhida sempre que possível. Ao mesmo tempo, o aumento da distância focal aumenta o tamanho do sistema óptico, de modo que a distância focal máxima da lente não pode ser perseguida cegamente. Como a espessura da lente não é muito grande, a lente Fresnel não é usada para evitar aumentar a complexidade e o custo do processamento.
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