如何把LED透镜的光学效率提高到99%?

   2016-06-05 照明微课堂霍永峰14030
核心提示:功率型 LED 用于照明领域越来越成熟,为达到良好配光效果而采用了二次光学透镜,为满足不同效果而设计的各种性质的透镜,其使用材料大多为光学级亚克力(PMMA),其透光率约为 92%。

功率型 LED 用于照明领域越来越成熟,为达到良好配光效果而采用了二次光学透镜,为满足不同效果而设计的各种性质的透镜,其使用材料大多为光学级亚克力(PMMA),其透光率约为 92%。



您可能要说了,是啊,材料透光率已经92%了,你凭什么说能做到99%呢?


客官莫急,听我道来:

引起光损失的主要有以下两方面原因:


1、透射界面的反射损失

2、光学材料本身的吸收损失


界面反射导致的光损失往往被忽视,大家更多关心的是材料本身的吸收。


其实,对于透射率较高、体量较小的透镜而言,界面反射造成的损失远远比材料本身吸收的损失要更大。




什么是界面反射损失?


光线经过折射率有差异的的界面,均要发生界面反射,有必然的反射损失。


反射光通量与入射光通量之比称为反射系数(反射率)


所以,普通透镜在使用时,光线是这样损失的:

假设芯片发的光是104,

通过一次透镜(封装)出来,经过一次界面损耗4%,剩下100;

进入二次透镜时,又经过一次界面损耗4%,剩下96;

从二次透镜出来,又是一次界面损耗4%,最终剩下92。

图:普通透镜的光损失情况



如果把一、二次透镜之间的空隙填满呢?

减少两次界面损耗,听上去是个好主意!


这样,填胶透镜在使用时,光线是这样损失的:

芯片发的光还是104,

通过一次透镜出来,没有界面,没有损耗,剩下104;

进入二次透镜时,没有界面,没有损耗,剩下104;

从二次透镜出来,这次有界面损耗了,4%,最终剩下100!


 

图:填满一次、二次透镜间隙的光损失情况


100%-92%=8%, 光效提升8%

这个“填满”的方法,就是“自适应胶体”技术


自适应胶体技术透镜优点:

1、透镜透光率超过99%,有些光源还能超过100%;

2、与普通的路灯透镜对比,效率提升8~10%;


透镜和胶体是这个样子的:

图:填胶透镜


图:自动填满间隙的胶体


不能只是吹理论,咱实际测一下:

1、在灯具不安装透镜的情况下,进积分球测试,得出结果如下:



由测试报告得:裸光源光通量 618.2 lm   色温 3672 K。


2、安装带填充胶体透镜,再次测试:



测试结果显示:带透镜后光通量:615.8 lm   色温:3729 K。


由以上测试结果发现:

1、透镜的透过率为:615.8/618.2= 99.61%


2、透镜的色温漂移为:57 K, 1.5%

 
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