透镜材料对比范文

透镜材料对比范文透镜材料对比范文 LED透镜专业解释前言LED透镜即与LED联系在一起的密切相关的透镜 其他如照相机 望远镜等透镜不属于本文讲解范围 本文着重讲 解PMMA材料之二次聚光大功率LED透镜 一 LED透镜的材料种类1 硅胶透镜 a 因为硅胶耐温高 可以过 回流焊 因此常用于直接封装在LED芯片上 b 一般硅胶透镜体积 较小 直径3 10mm 2 PMMA透镜a 光学级PMMA 化学名聚甲基丙烯酸甲酯 俗称 亚克力 有机玻璃 b 塑胶类材料 优点生产效率高 可以通过注 塑完成 透光率高 3mm厚度时穿透率93 左右 缺点耐温70 热变形温度90 3 PC透镜a 光学级Polycarbonate 简称PC 化学名聚碳酸酯 b 塑胶类材料 优点生产效率高 可以通过注 塑完成 耐温高 130 以上 缺点透光率稍底 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 非球面精度不易实现 生产效率低 成本高等 二 LED透镜的应用分类1 一次透镜a 一次透镜是直接封装 或粘 合 在LED芯片支架上 与LED成为一个整体 b LED芯片 chip 按 理论发光是360 但实际上芯片在放置于LED支架上得以固定及封 装 所以芯片最大发光角度是180 另外芯片还会有一些杂散光线 通过一次透镜可以有效收集chip的所有光线并可得到如160 14 0 120 90 甚至60 等所需要的出光角度 c 一次透镜多 用PMMA或硅胶材料 2 二次透镜a二次透镜与LED是两个独立的物体 但它们在应用时却 密不可分 b二次透镜的功能是将LED的大角度光 一般为90 120 再次聚光成5 80 任意想要得到的角度 同时因为聚光角的 缩小 从而使照度得到明显提高 c二次透镜的材料基本采用PMMA PC或玻璃 三 LED透镜规格分类1 穿透式 凸透镜 a 当LED光线经过透镜的 一个曲面 双凸有两个曲面 时光线会反生折射而达到聚光效果 当调整透镜与LED之间的距离时角度也会发生变化 成反比 经过 非球面技术设计的曲面光斑将会非常均匀 但因为透镜直径的局限 性 透镜侧面的一部份光线得不到利用 会出现不可避免漏光现象 目前的光学技术还无法对此问题提出可行性改善方案 b 一般 应用在大角度 40 80 聚光 如台灯 路灯 室内灯具等 2 全反射式 锥型或叫 杯型 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 角度基本相同 就 可得到最完善的光线利用与漂亮的光斑效果 b 也可在锥形透镜表 面做些改变 可设计成镜面 磨砂面 珠面 条纹面 螺纹面 凸 面或凹面等而得到不同光斑效果 3 LED透镜模组 多头透镜 a 是将多个单颗透镜通过注塑完成一个 整体的多头透镜 按不同需求可以设计成3合 1 5合1甚至几十颗合一的透镜模组 b 此设计有效节省生产成本 实现产品品质的一致性 节省灯具机构空间 更容易体现 大功率 等特点 四 LED透镜的设计与模具加工1 首先取决于光源 大功率LED 不同品牌的大功率LED 例如CREE Lumileds 汉半 Osram 艾笛 森 长森源等 其芯片结构与封装方式 光线特性等均会有所区 别 从而造成同样的透镜搭配不同规格品牌LED时会所差异 所以要 求有针对性开发 以主流品牌为导向 才能达成实际需要 2 利 用光学设计软件 如Trace pro CodeV Zemax等 设计并进行模拟光学跑光 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 的精度要求极高 特别是透镜光学曲面的加工精度要达到0 1 m 镜片偏心度要达到3 m以內 一般对此类高精度模具的加工必须具有以下设备超精密加工机 例 如PRECITECH NANOFORM350 C综合加工机 平面磨床 铣床 C放电加工机 表 面轮廓仪等 4 模具最精密的部件在于光学模仁 首先选用专用模仁钢材 完成 初胚 镀镍后再用超精密加工机进行非球面技术加工曲面 五 LED透镜的用料及生产1 LED透镜作为光学级的产品 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材料为最好 三菱新开发的VH5比常用的VH001 质量更高 同样是三菱的南通料就会稍逊一些 2 必须配备万级 甚至更高级别的无尘车间 作业人员必须着防静电服装 戴手指套 戴口罩等 做好防静电 防尘措施 并且定期对车间做检验与清 理 3 须有专业的光学注塑机 电动 如法拉克 东洋 海天 佳 明等品牌功率在35T以上 并严格控制注塑温度 时间 以降低产品 缩水率 另外 绝不能添加水口料重复利用 才能保证产品更符合设计方案 4 产品必须用防静电 防尘PVC包装 并且须完全密封包装 存 放必须注意控制温度与湿度 并且最好不要存放超过一年以上 从以上LED透镜的设计与生产过程来看