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【揭秘】反光杯&透镜

:2018-04-09    :333

什么是反光杯,什么是透镜,这个问题在很久之前也困惑着我,相信很多人都像我以前那样,觉得反光杯跟透镜其实都是大同小异的,只是结构上不一样,用起来还是一样的,所以也没有多少人去深究这个问题。

众所周知,反光杯与透镜都属于二次光学器件,作用是对光进行二次配光的,他们可以说是灯具的光效的核心,如果没有这种核心的运用,那灯具市场即将回到原始的阶段,到处都是日光管,既然说起来运用,那么就让我们先来了解下反光杯与透镜的区别。

反光杯

做灯的应该知道LED的原始光角度为120°左右,为了实现对光的利用,达到需求的效果,灯具会用到反射器来控制光的距离、面积、光斑效果,而反射器通常是以杯子的形式出现,而对于这种形式出现的反射器业界统称为反光杯。

反光杯本身分为两大类:

金属反光杯:一般是铝制的,需要冲压、抛光、氧化等工艺完成,其成型容易,成本低,耐温高,容易被业界认可。

塑料反光杯:需要脱模完成,其光学精准度高,没有形变记忆,成本相对金属的来说相对高一点,不过其耐温效果没有金属杯好,对于高温灯具来说,远而避之的器件。

另外值得一说的是,由光源到反光杯出去的光,并不是所有的光线都会通过折射再出去的,这部分没有经过折射出去的光,在光学上统称为副光斑(如下图),副光斑的存在有队视觉上的缓和作用。

♦ 反光杯与其光斑效果

♦ 反光杯的工作原理以及效果图

透镜

反光杯有分类,透镜同样也有分类,LED透镜分为一次透镜和二次透镜,我们一般所说的透镜,是默认为二次透镜,也就说在LED光源外,与它紧密组合的。根据不同的要求,可以使用不同的透镜达到想要的光学效果。

LED透镜在市面上主要流通的材料为PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯),PC(聚碳酸酯)两种,其中PMMA的透光率达到93%,而PC只有88%左右,但后者耐温比较高,熔点达到135°,而PMMA只有90°,所以这两种材料几乎是以各半的优势占据着透镜市场。

现在市场上的二次透镜一般都是全反射设计(TIR),透镜的设计在正面穿透聚光,而锥形面又可以将侧面的光全部收集起来并反射出去,当两种光线被重叠起来后利用,就可以得到一个完美的光斑效果。TIR透镜的效率一般在90%以上,一般光束角<60°,可以运用到小角度的灯具上面。

♦ 透镜的工作原理以及效果图

话题到这里,肯定会有朋友会问,那么什么时候使用透镜,什么时候使用反光杯呢?

看了前面的同学都知道,反光杯有一个副光斑,它能够提供一个过度,让光更舒适一些,不过也并非千篇一律如此,首先让大家看一组图。

透镜光效

反光杯光效

透镜出来的效果是相对完美的,一般没有副光斑的存在,光形比较漂亮;而反光杯出来的效果,带有副光斑,光形有分层效果。相信审美观正常的朋友都会觉得上图的效果更适合展示挂画的艺术性,而拥有副光斑的下图却有点不尽人意,甚至可以说看起来很别扭,可这就代表拥有副光斑的反光杯毫无用处吗?那可不是,紧接看下图。

换了一个场景,依旧是反光杯,依旧是副光斑,然而当副光斑效果完全突显出来的时候,其实它的美观性相对之前来说,已经不是一个档次可言的,所以到底是选用透镜还是反光杯作为二次配光元件这个问题,几乎可以跟所谓的问男朋友妈跟女友掉水里,到底先救谁的千古难题比肩了。

同样这也是一个本末倒置的问题,首先对于开发者来说,你要想弄清楚你的需求在哪里,用在哪里有什么前提条件,需要达到怎样的光效。然后才是进一步的实现过程以及落实方案。

还是那一句话,能达到效果的才是你所需的同样也是你觉得最好的光学元件,他们并没有好坏之分。

接下来是为大家做下反光杯与透镜适合的灯具推荐(无光学要求的情况下)。

1、筒灯(壁灯)

像筒灯类的灯具,一般是安装在走廊的墙壁上,也是距离人眼睛最近的灯具之一,如果灯具的光比较强烈,很容易让人呈现出心理与生理上的不适应,所以筒灯类设计,在没有特殊的要求下,一般使用反光杯的效果相对透镜来说会好一点,毕竟有副光斑的过度,不会让人走在走廊上会觉得因为某点光强太厉害,导致眼睛不舒服。

2、投光灯(射灯)

投光灯一般都是以照亮某一事物为主,它需要一定的射程以及光强,更重要的它需要把照射的实物清晰展现在人的视野中,所以像这种以照明为主,又离人的眼睛远,一般不会对人产生不适的灯具,设计时,使用透镜会比反光杯好,如果是做单颗光源的情况下,用捏菲尔透镜效果更佳,毕竟那般射程不是一般光学元件可比的。

3、洗墙灯

洗墙灯,一般是运用在墙面照亮的,其内部光源较多,如果使用副光斑较强的反光杯,很容易会引起人的不适应,所以类似与洗墙灯这样的灯具,使用透镜是优于反光杯的。

4、工矿灯

这真的是比较难以抉择的产品,首先了解下工矿灯的应用场所,厂房、公路收费站、大型商场等空间大面积广的区域,而这种区域很多因数是不能把控的,例如高度、宽度都很容易干扰到灯具的应用,那么工矿灯如何选择透镜或反光杯呢?

其实最好的办法就是以高度来决定,安装高度比较底,距离人眼睛较近的场所,推荐使用反光杯,安装高度比较高的,推荐使用透镜。原因无他,底的由于与眼睛距离太近,需要一个过度,高的与眼睛距离太远,需要一个射程。

 




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