如何把LED透镜的光学效率提高到99%

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如何把LED透镜的光学效率提高到99%?
功率型LED用于照明领域越来越成熟,为达到良好配光效果而采用了二次光学透镜,为满足不同效果而设计的各种性质的透镜,其使用材料大多为光学级亚克力(PMMA),其透光率约为92%。

您可能要说了,是啊,材料透光率已经92%了,你凭什么说能做到99%呢?
客官莫急,听我道来:
引起光损失的主要有以下两方面原因:
1、透射界面的反射损失
2、光学材料本身的吸收损失
界面反射导致的光损失往往被忽视,大家更多关心的是材料本身的吸收。

其实,对于透射率较高、体量较小的透镜而言,界面反射造成的损失远远比材料本身吸收的损失要更大。

什么是界面反射损失?
光线经过折射率有差异的的界面,均要发生界面反射,有必然的反射损失。

反射光通量与入射光通量之比称为反射系数(反射率)
所以,普通透镜在使用时,光线是这样损失的:
假设芯片发的光是104,
通过一次透镜(封装)出来,经过一次界面损耗4%,剩下100;进入二次透镜时,又经过一次界面损耗4%,剩下96;
从二次透镜出来,又是一次界面损耗4%,最终剩下92。

图:普通透镜的光损失情况
如果把一、二次透镜之间的空隙填满呢?
减少两次界面损耗,听上去是个好主意!
这样,填胶透镜在使用时,光线是这样损失的:
芯片发的光还是104,
通过一次透镜出来,没有界面,没有损耗,剩下104;
进入二次透镜时,没有界面,没有损耗,剩下104;
从二次透镜出来,这次有界面损耗了,4%,最终剩下100!
图:填满一次、二次透镜间隙的光损失情况
100%-92%=8%,光效提升8%
这个“填满”的方法,就是“自适应胶体”技术
自适应胶体技术透镜优点:
1、透镜透光率超过99%,有些光源还能超过100%;
2、与普通的路灯透镜对比,效率提升8~10%;
透镜和胶体是这个样子的:
图:填胶透镜
图:自动填满间隙的胶体
不能只是吹理论,咱实际测一下:
1、在灯具不安装透镜的情况下,进积分球测试,得出结果如下:
由测试报告得:裸光源光通量618.2lm色温3672K。

2、安装带填充胶体透镜,再次测试:
测试结果显示:带透镜后光通量:615.8lm色温:3729K。

由以上测试结果发现:
1、透镜的透过率为:615.8/618.2=99.61%
2、透镜的色温漂移为:57K,1.5%。

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