光学技术
LED强光手电筒的聚光方式分析
2013-12-02 17:28:57

 封装树脂透镜的一次聚光,通过光线折射,从而首次控制光线的角度,管芯折射率与空气折射率相关太大,致使管芯内部的全反射临界角很小。所以合适的首次折射非常关键,如果折射角度过大或者过小,难以做到完美的二次聚光。由于LED发光温度高,所以理想状态是使用铝合金光杯,因为塑胶光杯随着温度的升高,容易变形,老化,寿命缩短。透镜的二次折射,使得LED手电筒光线大部分沿着直线传播。

LED强光手电筒的聚光方式分析

1:反光杯聚光:使用经由光路设计的透镜对光线进行聚焦。

又可分为光面杯和橘皮杯,光面杯的聚光效果较好散射光少,但光斑效果较差,不平均;橘皮杯的聚光效果较同型号的光面杯要差,泛光较多,但光斑效果要显著优于光面杯,较平均。

特点:可以自由设计反光杯的尺寸,但光杯越大、越深,聚光效果越好,泛光越差。

2:透镜聚光:使用经由严格光路设计的透镜对光线进行汇聚。

特点:体积小,汇聚效果较好,但使用范围有限,仅合用于发散角度较大和发光核心较小的led

3:其他汇聚方式:例如光纤等在手电上极为少用的汇聚方式。

LED强光手电筒聚光方法优缺点

我们常见的LED手电筒一般能照射100米左右,强光手电却能照射500,甚至1000米以上,这主要归结于LED的聚光功能结构设计,下面就LED强光手电聚光分析下:

1:普通镀膜反光杯设计:

一般为低端山寨产品使用,相对于真空镀膜反光板而言,质量及反光效果都比较差。

2:真空镀膜反光杯设计:

通过光路的反射设计及光路特点,优点是高聚光,几乎可以做到90%以上的光线完全反射出去。另外分为橘皮和光面两种表面,光面反射集中,适合远射,不散光;橘皮发光均匀,但聚光效果一般,照射距离短。

另外光杯的直径也直接影响了聚光,一般来讲不考虑其它因素,聚光杯越大,聚光效果越好,照射距离越远,所以市面上很多人看到多芯片的手电,照射距离不远,就是因为光杯太小,无法完全聚光。

3:透镜设计聚光:

通过光路分析,对穿过的光线进行回家,一般从LED发光体到透镜会照成30%-50%的损失,这也是为什么高端LED手电都青睐于使用聚光杯,而不使用透镜的原因。另外透镜不适合核心大的LED,因为发散严重,光效损失达到50%以上,是对LED反光的浪费。

另外因为透镜聚光需要到一个合理的位置才能实现最佳聚光,所以一般设计成调焦。调焦是必须活动部分,这样在防水方面与光杯相比,稍微差一些,很难做到水下作业。

鉴于以上原因,我们工程师建议消费者选择手电慎重选择所谓调焦透镜LED手电筒.

4LED封装本身聚光:

一般是山寨手电及便宜手电使用,无限二次聚光设计,紧靠LED本身聚光。

5:其它方式:

比如光纤引导汇聚,非常少见,成本昂贵。