標(biāo)準(zhǔn)的透鏡最經(jīng)典的就是圓錐形透鏡,這些透鏡很大一部分依賴于全內(nèi)透反射所以稱之為TIR(Total Internal?Reflection)透鏡。通常?TIR?透鏡是軸對稱設(shè)計(jì)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顆加支架以方便安裝和控光。
TIR透鏡?VS?反光杯
其實(shí)兩者的基本工作原理都是相同的,但是?TIR?透鏡相比而言具有更大的控制權(quán),因?yàn)?TIR?透鏡的每條光線都經(jīng)過控制利用,而反光杯的很大一部分光是不接觸反射面不受控制的,這個在小角度光學(xué)里面很容易看出來,反光杯的光型是沒有?TIR?透鏡出來的光型那么銳利的(簡而言之也就是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(kuò)散聚光?(-D),?4、中角度(-M/-M2),?5、橢圓角度?(-O),6、大角度?(-W/-WW/-WWW)。
不同的光學(xué)性能使用不同的TIR透鏡,而透鏡的尺寸和?LEDs?燈珠直接影響光學(xué)性能的,所以沒有明確先提條件而談角度、光強(qiáng)和效率都是不準(zhǔn)確的,良好的光學(xué)設(shè)計(jì)必須跟?LEDs?燈珠的光分布完美的配合才能得到良好的光學(xué)效果。在專業(yè)的光學(xué)設(shè)計(jì)里不存在萬能的產(chǎn)品,有的是針對性配合光學(xué)和針對性的應(yīng)用。
下面我們再?TIR?透鏡家族里面好好分析下每種不同的光學(xué):
真正的聚光透鏡(-RS)
在透鏡家族里面這類透鏡是最聚光的,目的是取得高的cd/lm(峰值光強(qiáng))但也會導(dǎo)致缺失部分混光性能,這類透鏡很容易辨認(rèn),一般都是表面晶瑩通透透,部分還可能是中空。應(yīng)用這一類透鏡的主要方向包括:投光燈、聚光燈、遠(yuǎn)距離洗墻燈等。案例比如橋梁照明、高層樓宇照明、室內(nèi)射燈等。
柔和的聚光透鏡-SS
可以從下圖與前面的對比看看,這一類透鏡與聚光透鏡的最大不同就是表面做了柔光處理,從而能取得更好的光質(zhì)量分布,不過相比前面的聚光透鏡它的cd/lm相對會低一點(diǎn),角度也會稍寬一些。這里光學(xué)的應(yīng)用也主要是投光,射燈等。兩者沒有誰好誰壞,都是為了滿足不同的光應(yīng)用需求,魚和熊掌都是好東西,只是應(yīng)用方向不同。
擴(kuò)散聚光透鏡(-D-?)
請先看下圖,這類有著擴(kuò)散表面設(shè)計(jì)的透鏡在三款聚光透鏡中光分布是最平滑的,相比而言,cd/lm取得的峰值光強(qiáng)比有著柔光面設(shè)計(jì)的透鏡稍低一點(diǎn),但是兩者的角度差不多。由于它的表面是擴(kuò)散面處理,混光效果會更好,相比眩光控制效果也會更佳,所以這款的應(yīng)用洗墻燈和中端距離的投光燈、聚光燈效果都是杠杠的。
中角度透鏡(-M/M2)
這類透鏡的光分布效果介于聚光透鏡和大角度透鏡之間,表面有小小的“枕形”表面設(shè)計(jì),如果里面放上一顆?LED?看起來有點(diǎn)像某種“飛行昆蟲的眼睛”,一般來說不會有粗糙的漫反射表面。應(yīng)用很廣,各種各樣的燈具都可能用到,光分布均勻。
橢圓光型透鏡(-O/?-O-90)
這一類透鏡在建筑洗墻燈、廣告燈箱照明等應(yīng)用最為廣泛。橢圓的光分布是表現(xiàn)為某個軸向光分布非常的寬,而另一個軸向則為細(xì)小光角度。目的很簡單,光型就代表了一切,寬的是為了C0-C180°光分布覆蓋面廣和均勻,窄的軸向C90-C270°光分布是為了把光鋪的更遠(yuǎn)。這類透鏡還有自帶偏轉(zhuǎn)角的版本,方便燈具不能調(diào)整的洗墻燈應(yīng)用。
大角度透鏡(-W-W4)
這一類屬于?TIR?家族透鏡里面的大角度范疇,從40°到80°中間再細(xì)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(biāo)準(zhǔn)一般有比較粗糙的漫反射表面,但有些透鏡會有中型“枕形”表面或者曲面,又或者兩者都可以能有。這類透鏡的應(yīng)用也是非常廣泛的等。