標準(zhǔn)的透鏡最(zuì)經典(diǎn)的就是圓錐形透鏡(jìng),這些透鏡很大一部分依賴於全內透反射所以稱之為TIR(Total Internal Reflection)透鏡。通(tōng)常 TIR 透鏡(jìng)是軸對稱設計提供一個漂亮的圓形光斑,既可以組合成多顆 LED 成為陣列透鏡(jìng)也可以單顆加支架以方便安(ān)裝和控光。

TIR透鏡 VS 反光杯(bēi)

其實(shí)兩者的基本工作原理都是(shì)相同的,但是 TIR 透鏡相比而言具有更大的(de)控製(zhì)權,因為 TIR 透鏡的每條光線都經過控製利用,而反光杯的很大一部分光是不接觸反射麵不受控製的,這個(gè)在(zài)小角度光(guāng)學裏麵很(hěn)容易看出來(lái),反光杯的光型是沒有 TIR 透鏡出(chū)來的光型那麽銳利(lì)的(簡而言之也就(jiù)是反光杯的副光斑更大)。

 

透鏡的類型:

 

圖:從左(zuǒ)到右: 1、真正聚光(-RS), 2、柔和聚光 (-SS), 3、擴散聚(jù)光 (-D), 4、中角度(-M/-M2), 5、橢圓角度 (-O),6、大角度(dù) (-W/-WW/-WWW)。

不同的光(guāng)學性能使用不同的TIR透鏡,而透鏡的尺寸和 LEDs 燈珠直接影響(xiǎng)光學性能的,所以沒有明確先提條件而談角(jiǎo)度、光強和效率都是(shì)不準確的,良好的光學設計必(bì)須(xū)跟 LEDs 燈(dēng)珠的光分布完美的配合才能得到良好的光(guāng)學效果。在專(zhuān)業的光學設計裏不存在萬能的產品,有的是針對性配合光學和針(zhēn)對(duì)性的應用。

下麵(miàn)我們再 TIR 透鏡家族裏麵好好分析(xī)下每種不(bú)同的光(guāng)學:

 

真正的聚光透鏡(-RS)

在透(tòu)鏡家族裏麵這類透鏡(jìng)是最聚光的,目的是取得高的cd/lm(峰(fēng)值光強)但也會導致缺(quē)失部分混光性能,這類透鏡很容易辨認,一般都是表麵晶(jīng)瑩通透(tòu)透,部分還可能是中(zhōng)空。應用這一類透鏡的主要方向包括:投光燈、聚(jù)光燈、遠距離洗牆燈等。案例比如橋梁照明(míng)、高層(céng)樓宇(yǔ)照(zhào)明(míng)、室內射燈等。

 

柔和的聚光透(tòu)鏡-SS

可以從下圖與前麵的對比看看,這一類透鏡與聚光透鏡的(de)最大不同就是表麵做了柔(róu)光處理,從(cóng)而能取得更(gèng)好的光質量(liàng)分(fèn)布,不過(guò)相比前麵的(de)聚(jù)光(guāng)透鏡它的cd/lm相對會(huì)低一點,角度也會稍寬一些。這裏光學的應用也主要是投光,射燈等。兩者沒(méi)有誰好誰壞,都是為了滿足不同的光應用需求,魚和熊掌(zhǎng)都是好東西,隻是應用方向不同。

擴散聚光透鏡(-D- )

請先看下圖,這類有著擴散表麵設計(jì)的透鏡在三款聚光透鏡中光分布是最(zuì)平滑的,相比而言,cd/lm取得的峰(fēng)值光強比有著柔光麵設(shè)計的透鏡稍低一(yī)點,但是兩者(zhě)的角度差不(bú)多。由於它的表麵是擴(kuò)散麵處理,混光效果會更好,相比眩光控製效果也會更佳,所以這款的應用洗牆燈和中端(duān)距離的投光燈、聚光(guāng)燈效果都是杠杠的。

 

中角度透鏡(-M/M2)

 

這類透鏡的光分布效果介(jiè)於聚光透鏡和大角度透鏡之(zhī)間,表麵有小小的“枕形”表麵設計,如果裏麵放(fàng)上一顆 LED 看(kàn)起來(lái)有點像某種“飛行昆蟲的眼睛”,一般來說不會有(yǒu)粗糙的漫反射表麵。應用很廣,各種各(gè)樣的燈具都可能用到,光分布均勻。

橢圓光型透鏡(-O/ -O-90)

這一(yī)類透鏡在建(jiàn)築洗牆燈、廣告燈箱照(zhào)明等應用最為廣(guǎng)泛。橢圓的光分布是表(biǎo)現為某個軸向光分布非常的寬,而另一個軸向則為細小光角度(dù)。目的很簡(jiǎn)單,光(guāng)型就代表了一切,寬的是(shì)為了C0-C180°光分布覆蓋麵(miàn)廣和均勻,窄的軸向C90-C270°光分布是為了把光鋪的更遠。這類透鏡還有自帶偏轉角的版本,方便燈具不能調整的洗牆燈應用。

大角度透鏡(-W-W4)

這一類屬於 TIR 家(jiā)族透鏡裏麵的大角(jiǎo)度範疇,從40°到80°中間再細分為多(duō)個角度檔次,角度越大意味著(zhe)光分布就越廣(guǎng)。這些類型透鏡的標準一般有比較粗糙的漫反射表麵,但有些透鏡會有中(zhōng)型“枕形”表麵(miàn)或者(zhě)曲麵,又或(huò)者兩者都可以能有。這類透鏡的應用也是非常廣泛的等。