导光柱设计
光伏发电导光柱
光伏发电导光柱
光伏发电导光柱是太阳能光伏发电系统中的一部分，用于引导和集中太阳光到光伏组件上，最大限度地提高光能的转换效率。
它通常由光学材料制成，具有特殊的光学设计。
导光柱的主要功能是将散射的太阳光线聚焦到光伏组件上。
它可以通过总反射和折射的原理来实现这一目标。
导光柱的设计通常包括两个主要部分：
1.光收集器：光收集器位于导光柱的顶部，用于收集和聚焦
太阳光线。
它通常具有反射镜或聚光透镜的形式，并且能
够将光线从各个方向收集到一定的角度范围内。
2.光导路：光导路是导光柱的主体部分，通常是由高折射率
的材料制成（如光纤材料）。
它通过折射和反射光线的原
理将光线从光收集器传输到光伏组件的位置。
光导路内部
的表面通常具有特殊的几何形状，以最大限度地增加光的
传输效率和减小能量损失。
光伏发电导光柱的优点包括：
1.提高光能利用效率：通过导光柱的聚焦效果，能够将散射
的太阳光线集中到光伏组件上，提高光能的转换效率。
2.空间利用更灵活：导光柱可以使光伏组件更加灵活地布置
在不同的位置和角度，使其更好地适应不同的环境和安装
要求。
3.提高光伏系统的整体性能：通过引导和聚焦太阳光，导光
柱可以提高光伏系统的发电量，减少能量损失，并提高整个系统的效能。
需要注意的是，导光柱的设计和应用需要根据具体的光伏发电系统和环境条件进行定制。
因此，在使用导光柱之前，应根据实际情况进行光学计算和仿真。
电视机遥控导光柱的光学设计
表2
五、小结
针对接收距离及接收角度不达标的问题，对电视机中应用广泛的导光柱进行研究，通过理论计算及试 验数据对比，确定了导光柱形状；材料及颜色对指示灯及红外遥控的影响因素，并给出了此后在设计中设 计此类部件的一些指导建议，避免以后此类问题的发生。
参考文献
[1] 《Light Guide Techniques Using LED Lamps》 Application Brief I-003 [2] 《物理光学与应用光学》石顺祥、王学恩、刘劲松 西安电子科技大学出版社 [3] 《电视广播接收机用红外遥控发射与接收通用技术条件》Q/SCWB2002-2006
光率，容易出现遥控不灵敏、遥控角度不够的现象，如 L03 系列的导光柱原造型深红色，遥控角度不够，后 重新调整较浅的红色，试验合格。材料与色粉的比例可参考实验报告 A。 (2) 导光柱与接收头位置不合理
对于接收面是竖直平面型的导光柱，接收头应与导光柱在同一中心线上接收效果最好；对于斜面型导光 柱，接收头如放置在导光柱的中心，红外线经导光柱折射后部分偏离导光柱中心，不能到达接受头,见图 4。 如 M11 系列导光柱遥控角度不够，分析原因是导光柱与接收头的距离较大和接收头的放置位置不合理,经调整 导光柱和接收头的距离和位置，实验合格。斜面型导光柱与接收头的距离和位置见实验报告 C。
由光的折射定律： nisinθc = nfsinθf
当光由玻璃射入空气时：ni=1.5， sinθf=1.0， nf=1.0 ， sinθc =1/1.5=0.667 ， θc≈42，此临 界角也适用于透明塑料（PMMA；PC；AS）。根据能量守恒定律，当发生全反射时，反射光的能量等于入射 光的能量，即入射光全部反射出去。
a．空心结构
b．实心结构
一种均匀透光导光柱结构的制作方法
一种均匀透光导光柱结构的制作方法引言透光导光柱是一种重要的光学元件，广泛应用于光通讯、光传感等领域。
其制作方法的优劣直接影响导光柱性能以及应用效果。
本文介绍了一种制作均匀透光导光柱结构的方法，旨在提供一种简单、高效的制备工艺。
正文1.材料准备制作均匀透光导光柱所需的材料主要包括聚合物和添加剂。
常用的聚合物材料有聚甲基丙烯酸甲酯（P MM A）等，添加剂可以是增韧剂、稳定剂等。
2.制备导光柱基板首先，准备一块透明的导光柱基板材料，可以选择玻璃或透明塑料作为基板。
基板的尺寸应根据实际需求来确定。
3.制备导光层导光柱的导光性能主要依赖于导光层的制备。
导光层的材料可以选择聚合物，如P MM A。
制备导光层的方法有以下几步：3.1.预处理基板将导光柱基板进行预处理，以便导光层能够较好地附着在基板上。
常用的预处理方法包括物理处理（如喷砂、离子激活等）和化学处理（如表面修饰等）。
3.2.制备导光层液体溶液将聚合物和添加剂按一定比例加入合适的溶剂中，搅拌均匀，制备成导光层液体溶液。
3.3.涂覆导光层将导光层液体溶液均匀涂覆在预处理的导光柱基板上，可以使用刮涂法、喷涂法等。
涂覆的厚度应根据实际需求和光学性能要求确定。
3.4.固化导光层将涂覆好的导光层置于具备适当光源的固化装置中，进行光照固化。
固化时间和光照强度可以根据导光层材料和设备特性来确定。
4.制备均匀透光导光柱通过制备导光层的方法，可以得到带有导光层的导光柱基板。
为了使导光柱具有均匀透光性能，可以通过以下步骤进行后续处理：4.1.精确切割使用高精度的切割工具对导光柱基板进行切割，控制导光柱的尺寸和形状。
切割时要注意避免损坏导光层。
4.2.研磨和抛光对切割好的导光柱进行研磨和抛光处理，以去除表面的不平整和毛刺。
可以使用颗粒越来越细的研磨纸和抛光布进行研磨和抛光。
4.3.清洗和干燥将研磨和抛光好的导光柱进行清洗，去除表面的杂质和残留物。
清洗后，将导光柱放置在通风处自然干燥。
导光柱文档
导光柱导光柱的概述导光柱是一种用于光学系统中的器件，可以将光线从一个光源引导到期望的位置。
它通常由高折射率材料制成，如玻璃或塑料，并且具有特殊的形状和表面处理，以实现光的传输和控制。
导光柱在各种领域中得到广泛应用，例如照明，显示技术，通信等。
导光柱的工作原理导光柱的工作原理基于全内反射。
当光线从一个介质传导到另一个折射率较低的介质中时，它会发生折射。
然而，当入射角大于临界角时，光线将无法穿过界面，而是被完全反射。
导光柱利用这个原理，通过不断反射光线在柱内传播，从而将光线引导到目标位置。
导光柱的设计和制造导光柱的设计和制造过程需要考虑多个因素，包括形状，尺寸，折射率和表面处理。
以下是一般的导光柱设计和制造步骤：1.确定导光柱的形状和尺寸：导光柱的形状和尺寸取决于具体应用。
常见的形状包括圆柱形，方柱形和锥形。
尺寸的选择应考虑光源和目标位置之间的距离，以及所需的光损失和聚光效果。
2.选择材料：材料的选择取决于应用需求和预期的光学性能。
玻璃和塑料是常见的导光柱材料，具有高折射率和光学透明性。
此外，还需要考虑材料的机械强度，耐久性和加工性能。
3.进行表面处理：为了减小光线的反射和损失，导光柱的表面通常需要进行特殊处理，例如抛光或涂层。
这些处理能够提高光线的传输效率和均匀性。
4.制造导光柱：制造导光柱可采用多种方法，例如注塑成型，磨削或切割。
具体的制造方法取决于导光柱的形状和材料。
制造过程中需要确保导光柱的尺寸和表面质量符合要求。
导光柱的应用导光柱在各种领域中有广泛的应用，包括以下几个方面：1.照明：导光柱被广泛应用于照明技术中，特别是在LED灯具中。
通过使用导光柱，可以实现光线的均匀分布和聚光效果，提高照明效果和能效。
2.显示技术：导光柱在显示技术中起着关键作用。
例如，在液晶显示器中，导光柱用于将侧射光引导到观察者所在的位置，以提供更好的视野和对比度。
3.光通信：导光柱可用于光纤通信中的光器件和连接器。
通过引导和控制光线的传输，可以提高光纤通信的性能和可靠性。
导光柱设计指南
导光柱设计指南导光柱设计指南1、引言1.1 目的1.2 背景1.3 设计目标1.4 参考资料2、导光柱概述2.1 定义2.2 用途2.3 结构3、设计要求3.1 光学性能要求3.1.1 光传输效率3.1.2 光束均匀性3.1.3 色彩保真度3.2 结构要求3.2.1 耐久性3.2.2 抗震动性3.2.3 防尘防水性 3.3 安全要求3.3.1 防眩光性能3.3.2 防火性能4、导光柱设计步骤4.1 光学设计4.1.1 线光密度计算 4.1.2 材料选择4.1.3 反射率优化 4.2 结构设计4.2.1 材料选择4.2.2 结构优化4.2.3 连接件设计 4.3 安全设计4.3.1 防眩光设计4.3.2 防火设计5、测试与验证5.1 光学性能测试5.1.1 光传输效率测试 5.1.2 光束均匀性测试 5.1.3 色彩保真度测试 5.2 结构性能测试5.2.1 耐久性测试5.2.2 抗震动性测试5.2.3 防尘防水测试5.3 安全性能测试5.3.1 防眩光性能测试5.3.2 防火性能测试6、附件附件1、导光柱示意图附件2、光学性能测试数据附件3、结构性能测试数据附件4、安全性能测试数据法律名词及注释:1、光传输效率：导光柱中光线传输到输出端的比例。
2、光束均匀性：导光柱中光线强度在不同位置的均匀程度。
3、色彩保真度：导光柱中传输的光线颜色与原光源的颜色一致程度。
4、耐久性：导光柱在长期使用中不受磨损和损坏的能力。
5、抗震动性：导光柱在震动环境下不产生失效或破碎的能力。
6、防尘防水性：导光柱在接触尘埃和水分时保持正常工作的能力。
7、防眩光性能：导光柱在工作时不产生刺眼或眩光的能力。
8、防火性能：导光柱不易燃烧或不会使火势蔓延的能力。
本文档涉及附件：附件1：导光柱示意图附件2：光学性能测试数据附件3：结构性能测试数据附件4：安全性能测试数据。
电视机遥控导光柱的光学设计
实验 A．测试不同颜色和材料的导光柱对遥控接收头灵敏度的影响 实验地点：科技大楼一楼展厅 实验对象：19L08 不同颜色和材料的导光柱 (用胶袋及标签区分)，导光柱与接收头的距离 G=1.2mm (见图 14)。 接收头编号：5302-140038-00，19L08 导光柱编号：1007-19L080-01， PC(GE)原料黑色，能透过红外线，用在多媒体,导光柱编号:1007-29T0E0-01。
和角度的影响相差不大，实验 A 的结果也验证了这一结论。在注塑特性上,AS 易粘模，脆性大，如选用此材
料，要留意出模角度和顶出位置。目前我公司使用的导光柱大部分为性能较好的 PMMA 材料。
塑料名称 透光率（%） 参考价格 RMB(元/KG)
成型特性
备注
ABS(透明)
89
23
易成型
AS（SAN）
90
以一定比例混合，也可得到接近上述 A 之效果。(注：比例多少要通过实验取得)
(2) 合理放置接收头与导光柱的相对位置
红外线经导光柱折射传导后，最终的折射光线位置与导光柱的结构形状有较大关系，导光柱的结构形状
决定了接收头的摆放位置，如图 4 原因分析，图 5 为优化后的接收头摆放位置。
a．原位置
b．优化后位置
电视机遥控导光柱的光学设计
【摘 要】 文章主要介绍导光柱导光的原理，基于光学原理和实验探讨导光柱在电视机上优化设计和应用，
对彩电整机设计、生产中遇到相应的问题提出思路和方法。
【关键词】 光学原理 导光柱 接收头 设计 应用
一、 背景
电视机的遥控接收传感器（接收头）一般安装在机壳内，遥控器发出的红外线控制信号通过安装在机壳 的导光柱传导，作用于遥控接收传感器。导光柱既是遥控红外线传入遥控接收传感器的光路通道，也是电视 机外观的装饰零件，零件设计受到外观限制。针对近期我公司质量部反馈遥控接收角度不够、接收不灵敏的 情况，本文从导光柱的光学设计原理入手，结合实际遥控不良的机器,对现有的几款导光柱进行分析、改进及 对比实验，解决了遥控角度不够或遥控不灵敏的问题。本文还总结了导光柱设计的几种常见形式和设计要点， 给出了导光柱的优化设计方案。
导光柱_精品文档
导光柱简介导光柱（Light Guide Rod）是一种用于光学传输的装置，常用于光学器件和光纤通讯系统中。
它可以将光线从一个位置传输到另一个位置，并提供高效的光束控制和光传输。
结构导光柱一般由光束入口端面、光束出口端面和光路构成。
光路是导光柱内部的空腔，可以是同轴、双同轴或波导形式。
导光柱通常由高折射率的材料制成，如玻璃光纤、氮化硅或氮化铝。
它的尺寸和形状可以根据不同的应用需求进行优化设计。
工作原理导光柱的工作原理基于全反射现象。
当光线从低折射率的介质射入高折射率介质时，根据入射角度的不同，光线要么发生折射，要么在界面上全反射。
导光柱通过光线在高折射率材料中的多次全反射来实现光的传输。
一般来说，导光柱的入口端面光束角度较大，而出口端面光束角度较小。
这是通过导光柱内部光路的优化设计实现的，使得光线能够在传输过程中被控制和聚焦。
应用导光柱在光纤通讯、光学仪器、医疗器械和照明系统等领域都有广泛的应用。
光纤通讯在光纤通讯系统中，导光柱常用于连接光纤和光学器件之间，用于将光线从光纤传输到其他光学器件，如激光器、光衰减器、光开关等。
它可以实现光的高精度定位和聚焦，以提高通信的传输效率和稳定性。
光学仪器导光柱在光学仪器领域中也有重要应用，如光学显微镜、激光扫描仪和光学测量设备等。
通过导光柱，光线可以被精确地引导到目标位置，实现高分辨率的光学图像采集和分析。
医疗器械导光柱在医疗器械中也扮演着重要角色。
它可以用于光学诊断设备，如内窥镜和光学探测系统，用于观察和诊断人体内部结构和病变。
导光柱的高光传输效率和优异的光束控制能力，为医疗影像的获取和分析提供了有力的支持。
照明系统导光柱还可以应用于照明系统中，用于传输和控制光源的光线。
通过导光柱，可以将光源的光线聚焦到需要照明的区域，提高照明效果和能源利用率。
总结导光柱作为一种光学传输装置，具有广泛的应用领域。
它通过全反射现象将光线从一个位置传输到另一个位置，并提供高效的光束控制和光传输。
导光柱结构设计规范
導光柱設計要求1.1導光柱的定義導光柱（Light pipe）是用透明件或半透明的材料將PCB板上的LED光源發出的光導到產品外表面起到資訊、指示、閃光燈導光作用，由於是位於外觀面，因此還有裝飾的作用，今天的技術文章就結合我們藍牙耳機結構設計來分享導光柱的設計1.2導光柱的要求導光柱作為一個功能零件和外觀零件，需要同時滿足對於功能和外觀的要求。
1.3導光柱的材料一般採用PMMA（如奇美的PMMA C205）但也有採用PC(如GE的PC141R）1.4表面處理為避免看到內部元件，常採用表面咬花、染色或做成鋸齒面來避免透光（具體尺寸如下圖所示），同時為避免劃傷，外觀表面也應咬花。
表面主要採用粗店火花紋。
1.5裝配方式設計要點：1.5.1卡扣式這種裝配方式原理為當Light壓入時，殼體輕微變形，進入裝配位後殼體恢復即卡住Light，安裝簡易，生成效率高，可靠性較好，設計時優先推薦，各項尺寸推薦如下圖：相關注意事項：若卡合量太大，light材質較脆（PMMA），將可能導致碎裂。
①卡合量不能太大②變形件盡可能是殼體③由於此方式的Light較長，因此盡可能把燈設置在LED下面，保證透光1.5.2熱熔式此方式主要用於較大的導光柱，有較強的強度，可靠性好不易脫落；缺陷是：工藝複雜，生產效率低。
各尺寸推薦值：相關注意事項：①熱熔柱中間要做減縮孔：當導光柱主面厚度大於1.00mm時，可以設計成實心熱熔柱；否則為了防止外表面縮水，熱熔柱設計成中空②殼體需要做C角，可加強熱熔強度及熱熔效果③熱熔柱未熱熔時高出殼體H值一般取0.60mm~0.80mm左右，熱熔後殘留高度h要求為0.20~0.30mm,直徑2mm。
對於H值的計算可以按照熱熔前後體積一樣的原則進行計算，H 短了會影響熔接強度，H長了會導致h值大，容易與別的件發生空間干涉，所以一定要仔細計算H值。
1.5.3背壓式此方式較少採用，一般另有元器件頂住1.6常見的導光柱的形式及設計參考原則：①導光柱的材質為透明料，一般選用PC、PMMA；②導光柱一般用熱熔的方式裝到上面殼，熱熔柱直徑一般取1.00~1.20mm和熱熔孔的單邊間隙為0.05~0.10mm;③導光柱和麵殼孔的單邊配合間隙為0.10~0.15mm;④導光柱和導光源表面間隙為0.50mm左右；⑤導光柱的入光面採用光面，反射面採用光面，出光面可以採用紋面；理由：入光面採用光面，以利於更多的光線進入導光柱；反射面採用光面，以期望形成全反射效果，避免光線的損失；出光面採用紋面，以便出光形成漫射，以便在任何方位都可以看見指示燈亮；⑥導光柱的入光面有時為了聚光，可以做成凹面形狀1.7導光柱設計的目的1，讓LED燈透光更加均勻，不會出現燈光亮周圍暗的太陽光效果。
导光柱设计指南(二)2024
导光柱设计指南（二）引言概述：导光柱在光学设计中扮演着至关重要的角色，其设计需要考虑到光的损耗、均匀性以及耐用性等因素。
在本文档中，我们将为您介绍导光柱的设计指南，以帮助您更好地理解并应用于实际项目中。
正文：一、导光材料的选择1. 考虑光的透过率：选择具有较高透过率的材料可以提高导光柱的效果。
2. 注意折射系数：选择与周围环境折射系数相似的材料，以避免由于折射差异引起的光损耗。
3. 考虑机械强度：选用具有较高强度的材料，以保证导光柱的耐久性和长期稳定性。
4. 考虑导热性能：选择导热性能较好的材料，以避免导光柱在长时间使用时产生热损耗。
二、导光柱的形状设计1. 考虑光线传输路径：通过合理设计导光柱的外形，以使光线能够有效传输到出光端口。
2. 优化导光柱的截面形状：根据实际需求，选择合适的截面形状，如圆形、方形、矩形等，以实现最佳的光线均匀性和传输效率。
3. 控制导光柱的尺寸：根据实际应用需求，合理选择导光柱的尺寸，以达到最佳的光束输出效果。
4. 考虑光线的模式：根据需要选择适当的导光柱形状，以使光束能够保持高质量的模式。
三、表面处理和反射率控制1. 提高内部反射率：通过采用高反射率的涂层或反射膜处理导光柱的内表面，可以显著提高光的传输效率。
2. 控制外部反射率：采用减反膜或消光材料覆盖导光柱的外表面，以减少外部环境对光的干扰和损耗。
3. 考虑抗污染性能：选择具有良好抗污染性能的材料，以减少外界灰尘和污染对光束的影响。
四、降低光损耗和增强均匀性1. 减少反射和折射损耗：通过合理设计导光柱的表面和内部结构，减少光线在导光过程中的反射和折射损耗。
2. 控制光线出射角度：通过调整导光柱的形状和长度，控制光线的出射角度，以满足具体应用的需求。
3. 使用光学透镜：在导光柱的出光端口处使用光学透镜，以进一步控制光束的传播和发散角度。
五、导光柱的组装和安装1. 合理安装导光柱：根据具体应用需求，采取合适的安装方式，确保导光柱能够稳固地固定在系统中。
导光柱设计指南范文
导光柱设计指南范文导光柱是一种具有导光功能的装饰品，它可以将光线从一端传输到另一端，使得整个导光柱都能亮起来，给人一种神奇的效果。
导光柱可以被广泛应用于建筑装饰、室内设计、舞台表演等领域。
然而，设计一根完美的导光柱并不是一件简单的事情，需要考虑多个因素。
下面将介绍一些设计导光柱的指南。
首先，导光柱的材料是至关重要的。
导光柱通常由透明材料制成，如有机玻璃、玻璃纤维等。
这些材料具有较高的透明度，可以让光线自由穿过，实现导光效果。
在选择材料时，还要考虑其耐用性和安全性，以保证导光柱的使用寿命和安全性能。
其次，导光柱的形状也是一个重要的设计因素。
常见的导光柱形状有圆柱形、方柱形、锥形等。
不同形状的导光柱在导光效果、光线扩散效果等方面可能有所不同。
设计师需要根据具体需求和效果来选择合适的形状。
导光柱的内部结构也需要仔细设计。
一般来说，导光柱内部会填充光导材料，如光导纤维。
光导纤维是一种能够将光线传输的材料，具有较高的透光率和导光效果。
设计师需要合理安排光导材料的布局，以实现最佳的导光效果。
此外，导光柱的灯光设计也是非常重要的。
一般来说，导光柱的灯光设计分为内部光源和外部光源两种。
内部光源是指在导光柱内部设置光源，使导光柱自身能够发光。
这种设计可以实现整根导光柱均匀发光的效果，但需要注意光源的布局和光线均匀度。
外部光源是指在导光柱旁设置光源，通过辐射光线照亮导光柱。
这种设计可以实现导光柱的外部效果，但对光源的位置和角度要求较高。
最后，导光柱的安装和维护也需要考虑。
导光柱一般是通过固定在地面或墙壁上来进行安装的。
设计师需要考虑导光柱的固定方式和固定位置，以保证其稳定性和安全性。
在维护方面，导光柱一般不需要特殊的维护，只需要定期清洁和检查，确保其正常使用即可。
综上所述，设计一根完美的导光柱需要考虑多个因素，包括材料选择、形状设计、内部结构、灯光设计、安装和维护等。
设计师需要有丰富的经验和创造力，才能设计出满足需求的导光柱。
导光结构设计
【一】导光柱设计的目的是什么？1，让LED灯透光更加均匀，不会出现灯光亮周围暗的太阳光效果。
2，让非一条线直射出来的LED灯可通过转弯折射出来达到均匀透光效果。
3，让多种颜色的灯通过不同的导光珠形成多种颜色的灯光效果。
【二】导光柱光效如何达到均匀？得从以下几个方面去解决：1，光源的选择;以我们目前设计的电子产品为列，目前比较多用的为LED灯珠，而选择LED的时候需要注意LED的这几个参数（功率，颜色，波长，发光角度，光通量，电压与电流），这些参数与LED灯本体发光亮暗有关，而LED灯珠的种类又有好几种。
A，草帽形LED灯B，圆头LED灯C，内凹LED灯E，方形LED灯珠F，子弹头LED灯珠注意灯头不是圆柱体G，平头LED灯珠I，贴片式LED灯珠，正或侧发光不同种类的灯珠发光角度又不同，所以要根据实际应用去做设计方案。
2，导光材料的选择；A，导光材料选择，一般以PC与PMMA为主，PS与半透明的ABS为辅，透明导光效果最好是PMMA和PC，透光率可以达到92%以上效果。
B，导光材料+扩散粉的方式，如果LED灯设计为直射，只是为了透光均匀，则可以直接用半透的材料加扩散粉，或者透光件底部贴散光片，将光源扩散开，使透光达到均匀。
C，导光材料表面处理的方式，导光柱背面做咬花，磨砂或者雾面处理效果，或者纹理凹凸结构。
比如常见的光圈效果，在背部做咬花或者磨砂效果，表面也可以做0.3*0.3锯齿面防止透光，或者电火花规格用粗电火花纹（可用VDI27），然后注意导光柱与LED间的距离，不可太靠近，否则散光效果不好，LED灯要选用散射角度大点的。
3，光源的空间布置；在空间满足的情况下，尽量将LED灯布置为直射透光，导光柱增加扩散粉即可，或者离LED灯远一点，然后贴散光贴纸的方式。
如果空间不满足，又想透光面积大与透光均匀，可采用侧射光+导光板的方式，导光板上面印刷导光油墨。
具体根据结构空间与外观效果而定义。
4，光的反射和折射处理；光学的东西理论性很强，导光原理一般都是利用全反射原理，要效果好的话，一般利用45度斜角效果或者圆弧形，或角度小于45度的情况。
LED导光柱注塑模具设计
（7）标准模架标准模架的主要标志位国标代号、外形尺寸和模具结构形式等。
图1.1注塑模具的结构
1-动模板；2-定模板；3-冷却水道；4-定模座板；5-定位圈；6-浇口套；7-凸模；8-导柱；9-导套；10-动模座板；11-支承板；12-支承柱；13-推板；14-推板固定板；15-拉料杆；16-推板导柱；17-推板导套；18-推杆；19-复位杆；20-垫块
班级：
学号：作者姓名：213年5月25日无锡太湖学院
信机系模具设计与制造专业
毕业设计论文任务书
一、题目及专题：
1、题目LED导光柱注塑模具设计
2、专题
二、课题来源及选题依据
本次毕业设计题目是LED导光柱注塑模具设计，课题来源于无锡新区某模具有限公司。其研究的内容是电子产品中LED导光柱的注塑模具设计。LED导光柱主要起导光作用，它能够使一切LED灯发光，透光度达到98%。注塑模具在现代生活中的地位越来越高，因此对塑料模具质量的要求也越来越高，这就要求塑料模具的开发、设计与制造的水平也必须越来越高。LED导光柱在工厂生产中属于大批量生产，故将要求我们精确设计出相应的塑料模具。
This article main content is aboutadetailed analysis, calculation and designofthe LED light guide forming parts of injection mould, pouring system, guide mechanism, institution, exhaust system and cooling system, etc. In the design process, we need to fully consider the plastic deformation, shrinkage rate, exhaust and other factors, makingit satisfy the requirement of the overall design.
导光板与导光柱设计
导光板导光板是利用光学级的压克力/PC板材，然后用具有极高反射率且不吸光的高科技材料，在光学级的压克力板材底面用UV网版印刷技术印上导光点。
利用光学级压克力板材吸取从灯发出来的光在光学级压克力板材表面的停留，当光线射到各个导光点时，反射光会往各个角度扩散，然后破坏反射条件由导光板正面射出。
通过各种疏密、大小不一的导光点，可使导光板均匀发光。
反射片的用途在于将底面露出的光反射回导光板中，用来提高光的使用效率。
导光板设计原理源于笔记本电脑的液晶显示屏，是将线光源转变为面光源的高科技产品。
光学级压克力(PMMA)/PC为基材，运用LCD显示屏及笔记本电脑的背光模组技术，透过导光点的高光线传导率，经电脑对导光点计算，使导光板光线折射成面光源均光状态制造成型。
产品采用光谱分析原理与数码UV印刷技术相结合并在恒温、恒湿、无尘的环境条件下制作而成。
具有超薄、超亮、导光均匀、节能、环保、无暗区、耐用、不易黄化、安装维修简单快捷等鲜明特点。
一般而言导光板因形状、制作方式和功能上都有不同的分类法，而且目前尚无统一的分法，经过整理后A、按照形状分为：平板和楔形板(斜板) 平板：导光板从入光处来看为长方形。
楔形板：从入光处来看为一边为厚一边为薄成楔形(三角形)状。
B、按照网点制作方式：印刷式和非印刷式印刷式：导光板完成外形加工后,以印刷方式将网点印在反射面，又分为IR（自然烘干和UV光固化）两种。
非印刷式：将网点在导光板成形时直接成形在反射面。
又分为化学蚀刻(Etching)、精密机械刻画法(V-cut)、光微影法(Stamper)、内部扩散。
C、按照入光方式：侧入光(灯管和LED)和直下式。
侧入光式：将发光体(灯管或LED)放置于导光板之侧部。
直下式：将发光体(灯管或LED)放置于导光板之下方。
D、按照成形制作方式：射出成形和裁切成型。
射出成形：应用射出成形机将光学级PMMA颗粒运用高温、高压射入模具内冷却成形.裁切成形：将光学级PMMA原板经过裁切工序完成成品。
LED液晶电视创新型红外遥控导光柱的设计应用
随着 液 晶 电视 的普及 ，在 人 们 的 日常 生 活中 ，电视 占有不可或缺 的地 位。位于家庭客 厅 中显著位置 的电子产 品，能够更好的融入整 体 风 格 ，产 品 的外 观 尤 其 重要 。 为 了 做 到 电视
交界面 传播 ，这 时 ｓｉｎ０ｆ（９０。）＝１．０。根据光 的 折射定律 ，可计算 出产生全反 射时临界入 射角 为 ｓｉｎ０ｉ＝ｎｉ／ｎｆ。
【关键词 】液晶电视 红外遥控 原 理 亚 克 力 设 计
导光柱 光 学
ｎｉ ｓｉｎ０ｉ＝ｎｆ＇＊ｓｉｎＯｆ
·全反射定律 ：光从光密 介质 （塑料等 ） 传播到光疏介质 （空气 ），折射角 ＞入射 角。
转 角半 径 ３４ｍｍ，遥 控 接 收头 端 横 截 面
Ｌ＝Ｉ ｌｍ ｍ ； Ｗ ：４．３ｍｍ ： Ｓ＝４７．３ｍｍ
３ 设 计 要 点
光柱上 ，放置在密 闭盒子 中，仅保 留导光柱接 收 面 在 外 。
测 试 数 据 如 表 １所 示 。 测 试 结 论 ： 测 试 指 标 满 足 相 关 设 计 规 范 要 求 ， 对 比
机的超薄 ，新外观 电视采 用板 载红外遥控接收
量 产产 品，除 水平方 向 ￣４５。接 收距 离 略低 ，
２ 原 理 分析
（２） 导光 柱 遥 控接 收头 端 横 截 面 面积 ＝４７．３ｍｍ 满 足 理 论 最 小 横 截 面 面 积 三４４ｍｍ。
２．１ 红外 遥 控 接 收原 理
要 求 。
亚 克 力 透 光 率 ＞９２％， 折 射 率
（３） 导光 柱 使 用 圆 弧 拐 角， 圆 弧 半径
当入射角 比Ｉ临界角大时 ，光线将会停 止进入 另
接收距离、接收角度对 比测试 ：
导光板和导光柱设计
导光板和导光柱设计导光板导光板是利用光学级的压克力/PC板材，然后用具有极高反射率且不吸光的高科技材料，在光学级的压克力板材底面用UV网版印刷技术印上导光点。
利用光学级压克力板材吸取从灯发出来的光在光学级压克力板材表面的停留，当光线射到各个导光点时，反射光会往各个角度扩散，然后破坏反射条件由导光板正面射出。
通过各种疏密、大小不一的导光点，可使导光板均匀发光。
反射片的用途在于将底面露出的光反射回导光板中，用来提高光的使用效率。
导光板设计原理源于笔记本电脑的液晶显示屏，是将线光源转变为面光源的高科技产品。
光学级压克力(PMMA)/PC为基材，运用LCD显示屏及笔记本电脑的背光模组技术，透过导光点的高光线传导率，经电脑对导光点计算，使导光板光线折射成面光源均光状态制造成型。
产品采用光谱分析原理与数码UV印刷技术相结合并在恒温、恒湿、无尘的环境条件下制作而成。
具有超薄、超亮、导光均匀、节能、环保、无暗区、耐用、不易黄化、安装维修简单快捷等鲜明特点。
一般而言导光板因形状、制作方式和功能上都有不同的分类法，而且目前尚无统一的分法，经过整理后A、按照形状分为：平板和楔形板(斜板) 平板：导光板从入光处来看为长方形。
楔形板：从入光处来看为一边为厚一边为薄成楔形(三角形)状。
B、按照网点制作方式：印刷式和非印刷式印刷式：导光板完成外形加工后,以印刷方式将网点印在反射面，又分为IR（自然烘干和UV 光固化）两种。
非印刷式：将网点在导光板成形时直接成形在反射面。
又分为化学蚀刻(Etching)、精密机械刻画法(V-cut)、光微影法(Stamper)、内部扩散。
C、按照入光方式：侧入光(灯管和LED)和直下式。
侧入光式：将发光体(灯管或LED)放置于导光板之侧部。
直下式：将发光体(灯管或LED)放置于导光板之下方。
D、按照成形制作方式：射出成形和裁切成型。
射出成形：应用射出成形机将光学级PMMA 颗粒运用高温、高压射入模具内冷却成形.裁切成形：将光学级PMMA原板经过裁切工序完成成品。
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导光柱设计
1、何为导光柱
导光柱就是将光以最小的损耗从一个光源传输到距离该光源一定距离的另一个点的装置。
光线是依靠全内反射在导光柱内部传输的。
导光柱通常是采用光学材料制成，如：丙烯酸树脂、聚碳酸酯、环氧树脂和玻璃。
导光柱可以用来将PCB上LED的光传输到产品面板上来显示相关的状态，也可以聚集和指引光线用做LCD显示屏的背光，同时也可以用来照亮在透过式窗口上的图案。
(1) 选定合适的导光柱材料
原则上尽量选用透光率高的材料，从下表1 可以看出：透明ABS、AS、PC的透光率相当，对遥控距离和角度的影响相差不大，实验A 的结果也验证了这一结论。
在注塑特性上,AS易粘模，脆性大，如选用此材料，要留意出模角度和顶出位置。
目前我公司使用的导光柱大部分为性能较好的PMMA 材料。
2、导光柱设计：
●LED与导光柱入光面间距,设计建议值1mm
对于贴片LED其发光区域是平坦的表面，导光柱的输入端应当做成光滑的与LED表面平行的平面，导光柱输入端贴近LED以提高光通量耦合效率，如图所示。
导光柱的输入端需要比LED的发光面略大以保证捕获92%的光线。
●导光路径需全部抛光，避免光损
1)导光柱外表面的光滑是导光柱正常工作的重要保证，如图所示。
图中是一个从圆形输入
端渐变到方形输出端的导光柱。
2)导光柱平行于光线传播方向的侧壁应当非常光滑，像镜子一样，这样光线才能够在其表
面产生完全内反射。
3)导光柱的侧壁可以涂上白色反光涂料以反射角度小于临界角的光线，否则这些光线将会
从导光柱侧壁逃逸到空气中造成损耗。
导光柱的入口应当光滑并与LED外形匹配以保证高效的捕获LED的光线，保证光线以最小的反射和散射进入导光柱内部。
4)对于矩形和特殊形状的导光柱，其拐角必须是圆角，半径不小于0.5mm，不能有尖角，
以保证拐角处的照明。
5)导光柱的形状应当沿着其长度逐渐变化，例如从入口处与LED相匹配的圆形到出口处的
正方形应当如图所示逐渐变化。
●出光面咬花#11000（细花纹），发光效果看起来比较均匀。
导光柱的出口应当是散射的，一个散射的出口端在其表面具遍布随机的临界角以保证光线可以从导光柱内部逃逸出来，同时将光线以极宽的角度散射出去，这样不论从哪个角度看过去导光柱的出口端都是亮的。
●有条件的情况下入光面设计为凹形，有聚光效果。
贴片LED的封装一般是立方体，光线是发散的，既从顶部射出也从侧面射出。
只有40%的光是从LED顶部射出的，另外60%的光是从LED侧面射出的。
因此，对于这种输入端是平面的导光柱来说只有40%的光可以被导光柱捕获，其余的光通量就损失掉了。
一个具有光滑内凹输入端的导光柱将有效提高光通量的捕获率，如图所示。
●导光柱的拐角
1)导光柱可能需要弯曲成直角，为了减小光线的损耗，弯曲半径应当大于等于导光柱
厚度的2倍（方形导光柱）或导光柱直径的2倍（圆柱形导光柱）。
光线沿着光滑的弯曲面反射而没有损耗产生，如图所示。
2)如果导光柱只能做成急速的90°转角，则可以在其转角处制作一个反射镜来改变
光的方向，如图所示。
●LED间距小于7mm会串光，要设计遮光板或隔光泡面。
●尽量不要设计为多次折弯路径，特别是出光处，避免暗角。