標準的透鏡最(zuì)經典的就是圓(yuán)錐形透(tòu)鏡,這些透鏡很大一部分依賴於全內透反射所以稱(chēng)之為TIR(Total Internal Reflection)透鏡。通常 TIR 透鏡是軸對(duì)稱設計提供一個漂亮的圓形光斑,既可以組合成多顆 LED 成為陣列透鏡也可以單(dān)顆加支架以方便安裝(zhuāng)和控光。

TIR透鏡 VS 反光杯

其(qí)實兩者的基本(běn)工作原理都(dōu)是相同的,但是 TIR 透鏡相比而言具有更(gèng)大的控製權(quán),因為 TIR 透鏡的每條光線都經(jīng)過控製利用,而反光杯的(de)很大一部(bù)分(fèn)光是不接觸反射麵不受控製(zhì)的,這個在小角度光學裏麵很容易看(kàn)出來,反光杯的光型(xíng)是沒有 TIR 透鏡出來的光型那麽銳利的(簡而(ér)言之也就是(shì)反光杯的副光斑更大)。

 

透鏡的類型:

 

圖:從左到右: 1、真正聚光(-RS), 2、柔和聚光 (-SS), 3、擴散聚光 (-D), 4、中(zhōng)角度(-M/-M2), 5、橢圓(yuán)角度 (-O),6、大角(jiǎo)度 (-W/-WW/-WWW)。

不同的光學性能使用不同的TIR透鏡,而透鏡(jìng)的尺寸和 LEDs 燈珠直接影響光學性能的,所以沒有明確(què)先(xiān)提條件而談角度、光強和效率都是不準確(què)的,良好的光學(xué)設計必須跟(gēn) LEDs 燈珠的光分布完美的配合才能得(dé)到良好的光學(xué)效果。在專業的光學設計(jì)裏不存在萬能的產品,有的是針(zhēn)對性配合光學和針對性的應用。

下麵我們再(zài) TIR 透鏡家族裏麵好好分析下每種不同的光學:

 

真正的聚光透鏡(-RS)

在透鏡家族裏麵這類透鏡是最聚光的,目的是(shì)取得高的cd/lm(峰值光強)但也會導致缺失(shī)部分混光(guāng)性能,這(zhè)類透鏡(jìng)很容易(yì)辨認,一般都是表麵晶瑩通透透,部分還可能是中空。應用這一類透鏡的主要方向包括:投光燈(dēng)、聚光燈、遠距離洗牆燈等。案例比如橋梁照明、高層樓宇照(zhào)明、室內射燈等。

 

柔和的聚光透鏡(jìng)-SS

可以從下(xià)圖與前麵的對比看(kàn)看,這一類透鏡與聚光透鏡的最大不同(tóng)就(jiù)是表麵做了柔光處理,從而能取得更好的光質量分布,不過相比前麵的聚光透鏡它的cd/lm相對會低一點,角(jiǎo)度也會稍寬一些。這(zhè)裏光學(xué)的應用也主要是投光,射燈等。兩者沒有誰(shuí)好誰壞,都是為(wéi)了滿足不同的光應用需求(qiú),魚和(hé)熊掌都是好東西(xī),隻是應用方向不同。

擴散聚光透鏡(-D- )

請(qǐng)先看下圖,這類有著擴散表麵設計的透鏡(jìng)在三款(kuǎn)聚光透鏡中光分布是最平(píng)滑的,相比而言,cd/lm取得的峰(fēng)值光強比有著(zhe)柔光麵(miàn)設計(jì)的透鏡(jìng)稍低一點(diǎn),但是兩者的角(jiǎo)度差不多。由於它的表麵是擴散麵處理,混光效果會更好,相比眩光控製效果也會更佳(jiā),所以這款的應用洗牆燈和中端距(jù)離的投光燈、聚光燈(dēng)效果都是杠杠的。

 

中角度透鏡(-M/M2)

 

這類(lèi)透鏡的光分布效果介於聚光透鏡和大角度透(tòu)鏡之間,表麵有小小的“枕形”表麵設計,如果裏麵放上一顆 LED 看起來有點像某種(zhǒng)“飛(fēi)行昆蟲的眼睛”,一般來說不會有(yǒu)粗(cū)糙的漫反射表麵。應用很廣(guǎng),各種各樣的燈具都可能用到,光分布均勻(yún)。

橢圓光型(xíng)透鏡(-O/ -O-90)

這一類透鏡在建(jiàn)築(zhù)洗牆(qiáng)燈、廣告燈箱照(zhào)明等應用最為廣泛。橢圓的光(guāng)分布是表現為某個軸向光分布非常的寬,而另一(yī)個軸向則為細小光角(jiǎo)度。目的很簡單,光(guāng)型就代表了一切,寬的是為了C0-C180°光分布(bù)覆蓋麵廣和(hé)均勻,窄的軸向(xiàng)C90-C270°光(guāng)分布是為了把(bǎ)光鋪的更遠。這類透鏡還有自帶偏(piān)轉角的版本,方便燈具(jù)不能調整的(de)洗牆燈應用。

大角度透鏡(-W-W4)

這一類(lèi)屬於 TIR 家族透鏡裏麵的大角度範疇(chóu),從40°到80°中間再細分為多個角度檔次,角度越大意味著光分布就越廣。這些類型透鏡的標準(zhǔn)一(yī)般有比較粗糙的漫反(fǎn)射表麵,但有些透鏡會有中型(xíng)“枕形”表麵或者曲麵,又或者兩者都可以能有。這類(lèi)透(tòu)鏡的(de)應用(yòng)也是非常廣泛的等。