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    【揭秘】反光杯&透鏡

    :2018-04-09    :333

    什么是反光杯,什么是透鏡,這個問題在很久之前也困惑著我,相信很多人都像我以前那樣,覺得反光杯跟透鏡其實都是大同小異的,只是結構上不一樣,用起來還是一樣的,所以也沒有多少人去深究這個問題。

    眾所周知,反光杯與透鏡都屬于二次光學器件,作用是對光進行二次配光的,他們可以說是燈具的光效的核心,如果沒有這種核心的運用,那燈具市場即將回到原始的階段,到處都是日光管,既然說起來運用,那么就讓我們先來了解下反光杯與透鏡的區別。

    反光杯

    做燈的應該知道LED的原始光角度為120°左右,為了實現對光的利用,達到需求的效果,燈具會用到反射器來控制光的距離、面積、光斑效果,而反射器通常是以杯子的形式出現,而對于這種形式出現的反射器業界統稱為反光杯。

    反光杯本身分為兩大類:

    金屬反光杯:一般是鋁制的,需要沖壓、拋光、氧化等工藝完成,其成型容易,成本低,耐溫高,容易被業界認可。

    塑料反光杯:需要脫模完成,其光學精準度高,沒有形變記憶,成本相對金屬的來說相對高一點,不過其耐溫效果沒有金屬杯好,對于高溫燈具來說,遠而避之的器件。

    另外值得一說的是,由光源到反光杯出去的光,并不是所有的光線都會通過折射再出去的,這部分沒有經過折射出去的光,在光學上統稱為副光斑(如下圖),副光斑的存在有隊視覺上的緩和作用。

    ♦ 反光杯與其光斑效果

    ♦ 反光杯的工作原理以及效果圖

    透鏡

    反光杯有分類,透鏡同樣也有分類,LED透鏡分為一次透鏡和二次透鏡,我們一般所說的透鏡,是默認為二次透鏡,也就說在LED光源外,與它緊密組合的。根據不同的要求,可以使用不同的透鏡達到想要的光學效果。

    LED透鏡在市面上主要流通的材料為PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯),PC(聚碳酸酯)兩種,其中PMMA的透光率達到93%,而PC只有88%左右,但后者耐溫比較高,熔點達到135°,而PMMA只有90°,所以這兩種材料幾乎是以各半的優勢占據著透鏡市場。

    現在市場上的二次透鏡一般都是全反射設計(TIR),透鏡的設計在正面穿透聚光,而錐形面又可以將側面的光全部收集起來并反射出去,當兩種光線被重疊起來后利用,就可以得到一個完美的光斑效果。TIR透鏡的效率一般在90%以上,一般光束角<60°,可以運用到小角度的燈具上面。

    ♦ 透鏡的工作原理以及效果圖

    話題到這里,肯定會有朋友會問,那么什么時候使用透鏡,什么時候使用反光杯呢?

    看了前面的同學都知道,反光杯有一個副光斑,它能夠提供一個過度,讓光更舒適一些,不過也并非千篇一律如此,首先讓大家看一組圖。

    透鏡光效

    反光杯光效

    透鏡出來的效果是相對完美的,一般沒有副光斑的存在,光形比較漂亮;而反光杯出來的效果,帶有副光斑,光形有分層效果。相信審美觀正常的朋友都會覺得上圖的效果更適合展示掛畫的藝術性,而擁有副光斑的下圖卻有點不盡人意,甚至可以說看起來很別扭,可這就代表擁有副光斑的反光杯毫無用處嗎?那可不是,緊接看下圖。

    換了一個場景,依舊是反光杯,依舊是副光斑,然而當副光斑效果完全突顯出來的時候,其實它的美觀性相對之前來說,已經不是一個檔次可言的,所以到底是選用透鏡還是反光杯作為二次配光元件這個問題,幾乎可以跟所謂的問男朋友媽跟女友掉水里,到底先救誰的千古難題比肩了。

    同樣這也是一個本末倒置的問題,首先對于開發者來說,你要想弄清楚你的需求在哪里,用在哪里有什么前提條件,需要達到怎樣的光效。然后才是進一步的實現過程以及落實方案。

    還是那一句話,能達到效果的才是你所需的同樣也是你覺得最好的光學元件,他們并沒有好壞之分。

    接下來是為大家做下反光杯與透鏡適合的燈具推薦(無光學要求的情況下)。

    1、筒燈(壁燈)

    像筒燈類的燈具,一般是安裝在走廊的墻壁上,也是距離人眼睛最近的燈具之一,如果燈具的光比較強烈,很容易讓人呈現出心理與生理上的不適應,所以筒燈類設計,在沒有特殊的要求下,一般使用反光杯的效果相對透鏡來說會好一點,畢竟有副光斑的過度,不會讓人走在走廊上會覺得因為某點光強太厲害,導致眼睛不舒服。

    2、投光燈(射燈)

    投光燈一般都是以照亮某一事物為主,它需要一定的射程以及光強,更重要的它需要把照射的實物清晰展現在人的視野中,所以像這種以照明為主,又離人的眼睛遠,一般不會對人產生不適的燈具,設計時,使用透鏡會比反光杯好,如果是做單顆光源的情況下,用捏菲爾透鏡效果更佳,畢竟那般射程不是一般光學元件可比的。

    3、洗墻燈

    洗墻燈,一般是運用在墻面照亮的,其內部光源較多,如果使用副光斑較強的反光杯,很容易會引起人的不適應,所以類似與洗墻燈這樣的燈具,使用透鏡是優于反光杯的。

    4、工礦燈

    這真的是比較難以抉擇的產品,首先了解下工礦燈的應用場所,廠房、公路收費站、大型商場等空間大面積廣的區域,而這種區域很多因數是不能把控的,例如高度、寬度都很容易干擾到燈具的應用,那么工礦燈如何選擇透鏡或反光杯呢?

    其實最好的辦法就是以高度來決定,安裝高度比較底,距離人眼睛較近的場所,推薦使用反光杯,安裝高度比較高的,推薦使用透鏡。原因無他,底的由于與眼睛距離太近,需要一個過度,高的與眼睛距離太遠,需要一個射程。

     




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