您當前的位置：首頁 >> 详细信息　　大功率LED灯珠透镜知识

1.硅胶透镜

a.因为硅胶耐温高(也可以过回流焊)，因此常用来直接封装在LED芯片上。

b.一般硅胶透镜体积较小，直径3-10mm。

2.PMMA透镜

a.光学级PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯、亚克力)。

b.塑料类材料

优点：生产效率高(可以通过注塑、挤塑完成)；透光率高(3mm厚度时穿透率93%左右)；

缺点：温度不能超过80°(热变形温度92度)。

3.PC透镜

a.光学级料Polycarbonate(简称PC)聚碳酸酯

b.塑料类材料

优点：生产效率高(可以通过注塑、挤塑完成)；透光率稍低(3mm厚度时穿透率89%左右)；

缺点：温度不能超过110°(热变形温度135度)。

4.玻璃透镜

光学玻璃材料

优点：具有透光率高(97%)、耐温高等特点；

缺点：形状单一、易碎、批量生产不易实现、生产效率低、成本高等。

（目前国内已有极少厂家开始研发玻璃模造工艺，使用模具熔铸生产玻璃透镜，可生产各种形状、特殊表面的透镜。另外，模具化生产，产品一致性好、精密度高，并且可以极大的提升生产效率，有效降低玻璃透镜的成本，加上透光率高的特点，玻璃透镜势必成为光学塑料类大功率LED透镜的替代性产品。不过目前此类生产设备的价格高昂，短期内很难普及。此外玻璃较PMMA 、PC料易碎的缺点，还需要更多的研究与探索，以现在可以实现的改良工艺来说，只能通过镀膜或钢化处理来提升玻璃的不易碎特性，虽然经过这些处理，玻璃透镜的透光率会有所降低，但依然会远远大于普通光学塑料透镜的透光效果。所以玻璃透镜的前景将更为广阔。）

二大功率LED灯珠透镜的应用分类

1.一次透镜

a.一次透镜是直接封装(或粘合)在LED芯片支架上，与LED成为一个整体。

b.LED芯片(chip)理论上发光是360度，但实际上芯片在放置于LED灯珠支架上得以固定及封装，所以芯片最大发光角度是180度(大于180°范围也有少量余光)，另外芯片还会有一些杂散光线，这样通过一次透镜就可以有效汇聚chip的所有光线并可得到如180°、160°、140°、120°、90°、60°等不同的出光角度，但是不同的出光角度LED灯珠的出光效率有一定的差别(一般的规律是：角度越大效率越高)。

c.一次透镜一般用PMMA 、PC 、光学玻璃、硅胶等材料。

2.二次透镜

a.二次透镜与LED是两个独立的物体，但它们在应用时确密不可分。

b.二次透镜的功能是将LED灯珠的发光角度再次汇聚光成5°至160°之间的任意想要的角度，光场的分布主要可分为：圆形、椭圆形、矩形。

c.二次透镜材料一般用光学级PMMA或者PC；目前只在特殊情况下才选择玻璃。但随着玻璃模造工艺的推广与普及，二次透镜将会迎来一次材料性的革命，光学玻璃将替代光学级的PMMA或者PC。

1.穿透式(凸透镜)

a.当LED光线经过透镜的一个曲面(双凸有 2 个曲面)时光线会发生折射而聚光，而且当调整透镜与LED之间的距离时角度也会变化(角度与距离成反比)，经过光学设计的透镜光斑将会非常均匀，但由于透镜直径和透镜模式的限制，LED的光利用率不高及光斑边缘有比较明显的黄边(产生黄边的原因暂不赘述)；

b.一般应用在大角度(50°以上)的聚光，如台灯、吧灯等室内照明灯具；

2.折反射式(锥型或杯型)

a.透镜的设计在正前方用穿透式聚光，而锥形面又可以将侧光全部收集并反射出去，而这两种光线的重迭(角度相同)就可得到最完善的光线利用与漂亮的光斑效果；

b.也可在锥形透镜表面做些改变，可设计成镜面、磨砂面、珠面、条纹面、螺纹面、凸或凹面等而得到不同光斑效果。

3.透镜模块

a.是将多个单颗透镜通过注塑完成一个整体的多头透镜，按不同需求可以设计成 3合1、5合1甚至几十颗合一的透镜模块；也可以把两个单独的透镜通过支架组合在一起。

b.此设计有效节省生产成本，实现产品质量的一致性，节省灯具结构空间，更容易实现 “大功率 ”等特点。

1.首先取决于光源(大功率LED灯珠)，不同品牌的大功率LED灯珠(例如CREE 、统佳、lumileds 、首尔、欧司朗等)，其芯片结构与封装方式、光线特性等均会有所区别，从而造成同样的透镜搭配不同规格品牌LED时差异；所以要求有针对性开发(以主流品牌为导向)，才能达成实际需要的效果；

2.利用光学设计软件(如Code V、ZEMAX 、TracePro 、ASAP、LighTools等)和机械建模软件(如：Pro/E 、UG 、SOLIDWORKS等)进行设计和光学仿真，不断优化而得到相应的光学透镜.

3.LED透镜本身属于精密光学配件，故其对模具的精度要求极高，特别是透镜光学曲面的加工精度要达到0.1μm。一般对此类高精度模具的加工必须具有以下设备：超精密加工机(如：PRECITECH NANOFORM 350)、CNC综合加工机、精密磨床、精密铣床、钻床、CNC 精密火花机、表面轮廓仪、干涉仪等。

4.模具最精密的部件在于光学模仁，首先必须选用专用模仁钢材(如：瑞典S136镜面钢)经过热处理到55°，完成粗胚，在粗胚上经过镀镍处理后再用超精密加工机进行曲面加工而得到。

1.LED透镜作为光学级的产品，对透光性、热稳定性、密度、折射率均匀性、折射率稳定性、吸水性、混浊度、最高长期工作温度等都有严格的要求。因此，必须根据实际选择透镜的材料。原则上选择光学级PMMA，如有特殊的需求可选择光学级PC。目前为日本三菱PMMA材料为最好(VH001是经常选择的牌号)，三菱公司在中国的分厂南通丽阳就会稍逊一些；

2.必须配备万级甚至更高级别的无尘车间，作业人员必须着防静电服装、戴手指套、戴口罩等防静电防尘措施，并且定期对车间做检验与清理。

3.须有专业的光学注塑机如东芝...等品牌的注塑机，并严格控制注塑工艺才能得到合格的产品。

4.产品检验：无气泡、无凹陷、无缩痕、无流纹、无月牙；形状精度 Rt<0.005表面粗糙度 Ra<0.0002。