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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(gè)問(wèn)題在很久之前也困惑著(zhù)我,相信很多人都像我以前那樣,覺(jué)得反光杯跟透鏡其實(shí)都是大同小異的,只是結構上不一樣,用起來(lái)還是一樣的,所以也沒(méi)有多少人去深究這個(gè)問(wèn)題。
     
    眾所周知,反光杯與透鏡都屬于二次光學(xué)器件,作用是對光進(jìn)行二次配光的,他們可以說(shuō)是燈具的光效的核心,如果沒(méi)有這種核心的運用,那燈具市場(chǎng)即將回到原始的階段,到處都是日光管,既然說(shuō)起來(lái)運用,那么就讓我們先來(lái)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(shí)現對光的利用,達到需求的效果,燈具會(huì )用到反射器來(lái)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(yè)界統稱(chēng)為反光杯。
     
    反光杯本身分為兩大類(lèi):
    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(yè)界認可。
     
    塑料反光杯:需要脫模完成,其光學(xué)精準度高,沒(méi)有形變記憶,成本相對金屬的來(lái)說(shuō)相對高一點(diǎn),不過(guò)其耐溫效果沒(méi)有金屬杯好,對于高溫燈具來(lái)說(shuō),遠而避之的器件。
     
    另外值得一說(shuō)的是,由光源到反光杯出去的光,并不是所有的光線(xiàn)都會(huì )通過(guò)折射再出去的,這部分沒(méi)有經(jīng)過(guò)折射出去的光,在光學(xué)上統稱(chēng)為副光斑(如下圖),副光斑的存在有隊視覺(jué)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(lèi),透鏡同樣也有分類(lèi),LED透鏡分為一次透鏡和二次透鏡,我們一般所說(shuō)的透鏡,是默認為二次透鏡,也就說(shuō)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(xué)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(diǎn)達到135°,而PMMA只有90°,所以這兩種材料幾乎是以各半的優(yōu)勢占據著(zhù)透鏡市場(chǎng)。
     
    現在市場(chǎng)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(lái)并反射出去,當兩種光線(xiàn)被重疊起來(lái)后利用,就可以得到一個(gè)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(huà)題到這里,肯定會(huì )有朋友會(huì )問(wèn),那么什么時(shí)候使用透鏡,什么時(shí)候使用反光杯呢?
    看了前面的同學(xué)都知道,反光杯有一個(gè)副光斑,它能夠提供一個(gè)過(guò)度,讓光更舒適一些,不過(guò)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(lái)的效果是相對完美的,一般沒(méi)有副光斑的存在,光形比較漂亮;而反光杯出來(lái)的效果,帶有副光斑,光形有分層效果。相信審美觀(guān)正常的朋友都會(huì )覺(jué)得上圖的效果更適合展示掛畫(huà)的藝術(shù)性,而擁有副光斑的下圖卻有點(diǎn)不盡人意,甚至可以說(shuō)看起來(lái)很別扭,可這就代表?yè)碛懈惫獍叩姆垂獗翢o(wú)用處嗎?那可不是,緊接看下圖。
     
    換了一個(gè)場(chǎng)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(lái)的時(shí)候,其實(shí)它的美觀(guān)性相對之前來(lái)說(shuō),已經(jīng)不是一個(gè)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(gè)問(wèn)題,幾乎可以跟所謂的問(wèn)男朋友媽跟女友掉水里,到底先救誰(shuí)的千古難題比肩了。
     
    同樣這也是一個(gè)本末倒置的問(wèn)題,首先對于開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō),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(jìn)一步的實(shí)現過(guò)程以及落實(shí)方案。
     
    還是那一句話(huà),能達到效果的才是你所需的同樣也是你覺(jué)得最好的光學(xué)元件,他們并沒(méi)有好壞之分。
     
    接下來(lái)是為大家做下反光杯與透鏡適合的燈具推薦(無(wú)光學(xué)要求的情況下)。
     
    1、筒燈(壁燈)
     
    像筒燈類(lèi)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(lèi)設計,在沒(méi)有特殊的要求下,一般使用反光杯的效果相對透鏡來(lái)說(shuō)會(huì )好一點(diǎn),畢竟有副光斑的過(guò)度,不會(huì )讓人走在走廊上會(huì )覺(jué)得因為某點(diǎn)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(shí)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(huì )對人產(chǎn)生不適的燈具,設計時(shí),使用透鏡會(huì )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(xué)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(huì )引起人的不適應,所以類(lèi)似與洗墻燈這樣的燈具,使用透鏡是優(yōu)于反光杯的。
     
    4、工礦燈
     
    這真的是比較難以抉擇的產(chǎn)品,首先了解下工礦燈的應用場(chǎng)所,廠(chǎng)房、公路收費站、大型商場(chǎng)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(shí)最好的辦法就是以高度來(lái)決定,安裝高度比較底,距離人眼睛較近的場(chǎng)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(wú)他,底的由于與眼睛距離太近,需要一個(gè)過(guò)度,高的與眼睛距離太遠,需要一個(gè)射程。



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