LED光学透镜培训资料
详解LED用透镜相关知识点
专题详解LED用透镜相关知识点透镜基本概念透镜是根据光的折射规律制成的。
透镜是由透明物质（如玻璃、水晶等）制成的一种光学元件。
透镜是折射镜，其折射面是两个球面（球面一部分），或一个球面（球面一部分）一个平面的透明体。
它所成的像有实像也有虚像。
透镜一般可以分为两大类：凸透镜和凹透镜。
中央部分比边缘部分厚的叫凸透镜，有双凸、平凸、凹凸三种；中央部分比边缘部分薄的叫凹透镜，有双凹、平凹、凸凹三种。
LED透镜一般为硅胶透镜，因为硅胶耐温高（也可以过回流焊），因此常用直接封装在LED芯片上。
一般硅胶透镜体积较小，直径3-10mm。
并且LED透镜一般与LED紧密联系在一起，它有助于提升LED 的出光效率、透镜改变LED的光场分布的光学系统。
LED透镜即与LED紧密联系在一起的有助于提升LED的出光效率、改变LED的光场分布的光学系统。
大功率LED透镜/反光杯主要用于大功率LED冷光源系列产品的聚光，导光等。
大功率LED透镜根据不同LED出射光的角度设计配光曲线，通过增加光学反射，减少光损，提高光效(而设定的非球面光学透镜)。
下面着重讲解PMMA材料的二次聚光大功率LED透镜。
一).以材料分类1.硅胶透镜a.因为硅胶耐温高（也可以过回流焊），因此常用直接封装在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，俗称：亚克力）。
b.塑胶类材料，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.塑胶类材料，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（3mm厚度时穿透率97%）、耐温高等特点；缺点：体积大质量重、形状单一、易碎、批量生产不易实现、生产效率低、成本高等。
LED照明灯具基础知识培训
灯具主要电性参数
输入电压： 即LED灯具正常工作所需要旳电压值，根据不同旳国家有着不同旳输 入电压值，我们一般指旳民用全电压就是AC85~264V。 输入功率： 输入功率是指各类用电器件旳输入电压和输入电流旳乘积，即电源或 电网给各类用电器件提供电能旳功率。 单位—瓦特（W） Pi（输入功率） =Vin（输入电压）*Ii（输入电流） 功率因数： 又称为功率因子，英文缩写PF(Power Factor),是有功功率与视在功 率旳比值。功率因数在一定程度上反应了电能得以利用旳百分比，是合
灯具术语和定义
●灯旳分类 ①按安装措施，模块可分为：内装式；独立式；整体式。 ②按灯具构造，可分为： I类灯具 class I luminaire 灯 部具 件旳 连防 接触 到电设保施护旳不固但定依布托 线基 中本 旳绝 保缘 护， 接而 地且 导还 体涉 上及 ，附 使加 易旳 触安 及全旳措导施电，部即件易在触万及一旳基导本电绝
中红外线红光：
4600nm - 1600nm --不可见光
低红外线红光：
1300nm - 870nm --不可见光
850nm - 810nm -几乎不可见光
近红外线光:（780~740nm）
红色光： 630nm - 620nm - 橙红 （企业生产） 橙色光： 605nm - 琥珀色光（市场用580-595替代） 绿 色： 525nm - 纯绿色 （企业生产） 蓝 色： 470nm - 460nm-鲜亮蓝色；（企业生产） 450nm - 纯蓝色 ； （企业生产） UV-A型紫外线光： 370nm -几乎是不可见光，受木质玻璃滤 光时显现出一种暗深紫色。
CE认证：“CE”标志是一种安全认证标志，被视为制造商打 开并进入欧洲市场旳护照。CE代表欧洲统一 （CONFORMITE EUROPEENNE）。但凡贴有“CE”标志旳 产品就可在欧盟各组员国内销售，不必符合每个组员国旳要 求，从而实现了商品在欧盟组员国范围内旳自由流通。
LED培训资料
LED培训资料要紧含义：LED 是英文单词Light Emitting Diode的缩写，中文意思是发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它能够直接把电转化为光。
LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附着在一个支架上，是负极，另一端连接电源的正极，整个晶片被环氧树脂封装起来。
半导体晶片由两部分构成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边要紧是电子。
但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“P-N结”。
当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。
而光的波长（光的颜色），是由形成P-N结材料决定的。
总结：LED，中文意思为发光二极管，由P极跟N极构成，可直接将电转化为光。
第二章LED的前辈——白炽灯、节能灯白炽灯是将灯丝通电加热到白炽状态，利用热辐射发出可见光的电光源。
众所周知，白炽灯是爱迪生的重要发明，自1879年，美国的T.A.爱迪生制成了碳化纤维（即碳丝）白炽灯，这个重要的发明使人类从此告别了黑暗，迎来了光明，经人们对灯丝材料、灯丝结构、充填气体的不断改进，白炽灯的发光效率也相应提高。
1959年，美国在白炽灯的基础上进展了体积与衰光极小的卤钨灯。
但是在所有用电的照明灯具中，白炽灯的效率是最低的，它所消耗的电能只有很小的部分，即12%－18%可转化为光能，而其余部分都以热能的形式散失了。
至于照明时间，这种电灯的使用寿命通常不可能超过1000小时。
在这一点上，卤素灯就比通常的白炽灯要长很多。
卤素灯的外形通常都是一个细小的石英玻璃管，与白炽灯相比，其特殊性就在于钨丝能够“自我再生”。
实际上，在这种灯的灯丝与玻璃外壳中充有一些卤族元素，如碘与溴。
当灯丝发热时，钨原子被蒸发向玻璃管壁方向移动。
在它们接近玻璃管时，钨蒸气被“冷却”到大约800℃并与卤素原子结合在一起，形成卤化钨（碘化钨、溴化钨）。
LED灯具光学基础知识课件
（图C、D） 是自然界光 环境接近的 同样的光质 量，对于人 色温高、照度高 明快 类来说就变 成了日常的 光环境。离 开了日常的 光环境到非 日常的光环 境就会感觉 不愉快。
色温高、照度低 阴郁
LED灯具光学基础知识
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积分球报告解读
相关色温
不同色温在不同风格的服装店铺的运用
LED灯具光学基础知识
LED灯具光学基础知识
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光的基础知识
LED灯具光学基础知识
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光的基础知识
➢ 直线传播：光在同种均匀介质中沿直线传播 ➢ 反射定律：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射
光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角 。可归纳为:“三线共面,两线 分居,两角相等” ➢ 折射定律：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内；折射光线与入 射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比，比 值称为相对折射率
相关色温CCT 当光源的色品点不在黑体轨迹上，且光源的色品与某一温度下 的黑体的色品最接近时，该黑体的绝对温度为此光源的相关色 温，简称相关色温。
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LED灯具光学基础知识
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积分球报告解读
相关色温
色温-XY-UV色坐标换算公式
CCT 437n3 3601n2 6861n 5514.31 n (x 0.3320) /(y 0.1858)
LED灯具光学基础知识
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Φ、I、E、L关系
Φ
E
I
名称
符号
公式
光通量
Φ
Id
光强
I
I d
照度
E
E d
dA
LED光学透镜培训资料
1，角度问题 我们的洗墙灯透镜实测角度和标称角度相差太大，比7*80,10*60的永明亮透镜实测只有15*43,16*45. 建议实测后重新命名。命名一般都是以半光强角度命名的，这样避免给业务和生产带来不必要的麻烦。 2，余光问题 小角度余光相对来说比较多，在洗墙灯与墙面距离相对较大时，会造成暗斑位置泛黄。 3，RGB混光问题 在输出为白光时，灯具两端和底部的墙面颜色会泛红或者泛蓝，也就是混光效果不好，这是全彩洗 墙灯条纹透镜都会遇到的问题。
三、通过光强线判定光斑
红线和蓝线之间有间隙，就能知道光斑不是圆形，蓝线底部有长长的尾巴，说明蓝线即小角度 方向有很多余光，即看起来来光斑会分层。 光强曲线尾巴即过度区越短，那么光斑得副斑就 越小，这也是评价一款透镜光效好坏的点。 光强曲线如果过度不均匀，那光斑就会出现亮条纹， 与暗条纹交错。
灯具透镜使用小结
与普通条纹透镜，出光效率相对要低3~5个百分点，偏光方向余光显得更多，其优势是洗墙暗斑会比普 通的透镜要小，出光利用率更高
谢谢！
光束角的读取
一般都是在X-Y坐标系即直角坐标系中读取，X轴一般都是角度值，Y轴一般都是光强值。直角坐标 系中读数直观易读。而极坐标中读数相对麻烦，且读出的角度不准。 例：见下图
X-Y线性坐标中红线上两个半光强点之间的夹角22.5x2=45.0,蓝线两个半光强点为7.5x2=15.所以就能得 到这个图中的半光强角度是15*45。10%的光强角度和50%的光强角度读法一样
三、透镜材质优缺 点
1、硅胶透镜； a.因为硅胶耐温高(也可以过回流焊),因此常用直接封装在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,俗称：亚克力)b.塑胶类材料,优点：生产效率高(可以通过注 塑完成)；透光率高(3mm厚度时穿透率93%左右)；缺点：耐温70%(热变形温度90度,为了配合 PMMA所能承受的温度范围,采用PMMA灯罩 时往往必须考虑增加光源和灯罩的距离或是降低光源 的输出功率)； 3、PC透镜 a.光学级尼龙料Polycarbonate(简称PC)聚碳酸酯b.塑胶类材料,优点：生产效率高(可以通过注 塑完成)；耐温高(130度以上)；缺点：透光率稍底(87%)； 4、玻璃透镜 光学玻璃材料,具有透光率高(97%)耐温高等特点,缺点：易碎、非球面精度不易实现、生产效率 低、成本高等。
2024版LED灯具知识培训教程
视觉与颜色
掌握人眼视觉特性，如明视觉、 暗视觉和中间视觉。了解颜色科 学基本原理，如颜色的三要素、
颜色匹配和颜色空间等。
反射器与透镜设计
反射器类型与特点
反射器用于改变光线传播方向，提高光效。常见的反射器 类型包括镜面反射器、漫反射器和复合反射器等。了解各 种反射器的特点及应用场景。
包括传统LED灯具和OLED灯具 等。
按应用场景分类
室内照明LED灯具和室外照明 LED灯具。
按形状分类
球泡灯、管灯、射灯、筒灯、 平板灯等。
按功率分类
小功率LED灯具（<1W）、中 功率LED灯具（1-5W）和大功
率LED灯具（>5W）。
LED灯具应用领域
室内照明
家庭、办公室、商场、 酒店等室内场所的照明。
03 LED驱动电源及 控制技术
驱动电源类型及特点
恒压驱动电源
输出电压恒定，适用于并联LED 灯具，具有简单、低成本的特点。
恒流驱动电源
输出电流恒定，适用于串联LED 灯具，可保证LED亮度一致性。
开关电源
高效率、小体积，适用于大功率 LED灯具，但存在电磁干扰问题。
线性电源
稳定性好、纹波小，适用于对电 源质量要求高的场合，但效率相
智能照明控制系统
本地控制系统
远程控制系统
通过触摸屏、按键等本地控制设备实现对照 明系统的控制，具有直观、便捷的特点。
通过手机APP、语音控制等方式实现对照明 系统的远程控制，方便用户随时随地管理照 明设备。
自动化控制系统
联网控制系统
根据环境光线、人体感应等信号自动调整照 明设备的亮度和色温，实现智能化、人性化 的照明体验。
LED照明基础知识培训(共58张PPT)
2022/8/29
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LED照明基础
• 内容简介 LED的发展史 LED的现况 LED的特性
LED应用
2022/8/29
2
什么是LED
• LED的全称Light Emitting Diode, 即发光二极管，是一种半导体固 体发光器件，它是利用固体半导 体芯片作为发光材料，当两端加 上正向电压，半导体中的载流子 发生复合引起光子发射而产生光 。LED可以直接发出红、黄、蓝 、绿、青、橙、紫、白色的光。
• LED点亮时间——指接通电源使发光亮度达到正常的10%开始，一直到发光亮 度达到正常值的90%所经历的时的10%所经历的时间。 • 不同材料制得的LED响应时间各不相同
2022/8/29
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LED光特性
• 发光强度 是表征发光器件发光强弱的重要性能。LED大量应用要求是圆柱、 圆球封装，由于凸透镜的作用，故都具有很强指向性：位于法向方向光强最 大，其与水平面交角为90°。当偏离正法向不同θ角度，光强也随之变化。
• LED的光谱特性都可由光谱功率分布表示，而由LED的光谱功率分布还可计 算得到色度参数。
• LED发光强度或光功率输出随着波长变化而不同，绘成一条分布曲线——光 谱分布曲线。当此曲线确定之后，器件的有关主波长、纯度等相关色度学参 数亦随之而定。
• LED的光谱分布与制备所用化合物半导体种类、性质及pn结结构（外延层厚度、掺杂 杂质）等有关，而与器件的几何形状、封装方式无关。
• 70年代中，采用双层磷化稼能够发出黄色光。 • 70年代末，LED出现绿色光。 • 90年代中，LED最终出现蓝色光。 • 90年代末白光的LED开发成功 • 目前LED已经可以发出紫外光。
• 除此以外，LED的光通量也在与日俱增，最新的实验室数据是186lm/W
LED透镜相关知识和技术要点
LED透镜相关知识和技术要点诠释LED透镜相关知识和技术要点一、透镜基本概念透镜是根据光的折射规律制成的。
透镜是由透明物质(如玻璃、水晶等)制成的一种光学元件。
透镜是折射镜，其折射面是两个球面(球面一部分)，或一个球面(球面一部分)一个平面的透明体。
它所成的像有实像也有虚像。
透镜一般可以分为两大类：凸透镜和凹透镜。
中央部分比边缘部分厚的叫凸透镜，有双凸、平凸、凹凸三种;中央部分比边缘部分薄的叫凹透镜，有双凹、平凹、凸凹三种。
LED透镜一般为硅胶透镜，因为硅胶耐温高(也可以过回流焊)，因此常用直接封装在LED芯片上。
一般硅胶透镜体积较小，直径3-10mm.并且led透镜一般与LED紧密联系在一起，它有助于提升LED的出光效率、透镜改变LED的光场分布的光学系统。
LED透镜即与LED紧密联系在一起的有助于提升LED的出光效率、改变LED的光场分布的光学系统。
大功率LED透镜/反光杯主要用于大功率LED冷光源系列产品的聚光，导光等。
大功率LED透镜根据不同LED出射光的角度设计配光曲线，通过增加光学反射，减少光损，提高光效(而设定的非球面光学透镜)。
下面着重讲解PMMA材料的二次聚光大功率LED透镜。
二、以材料分类1、硅胶透镜a、因为硅胶耐温高(也可以过回流焊)，因此常用直接封装在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，俗称：亚克力)。
b、塑胶类材料，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、塑胶类材料，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(3mm厚度时穿透率97%)、耐温高等特点;缺点：体积大质量重、形状单一、易碎、批量生产不易实现、生产效率低、成本高等。
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光束角的读取
一般都是在X-Y坐标系即直角坐标系中读取，X轴一般都是角度值，Y轴一般都是光强值。直角坐标 系中读数直观易读。而极坐标中读数相对麻烦，且读出的角度不准。 例：见下图
X-Y线性坐标中红线上两个半光强点之间的夹角22.5x2=45.0,蓝线两个半光强点为7.5x2=15.所以就能得 到这个图中的半光强角度是15*45。10%的光强角度和50%的光强角度读法一样
2、柔和聚光
与真正聚光透镜对比，柔和聚光透镜最大不同就是表面做了柔光处理（比如晒纹、磨砂）， 从而取得了更好的光质量分布，即光斑比较均匀，不过它的cd/lm相对低一些，角度也会 稍宽一些。
3、扩散聚光 此类透镜光分布是最平滑的，cd/lm取得的峰值光强比柔和聚光透镜稍 低一些，但两者角度差不多。它的表面是扩散面处理，混光效果会更 好，相比炫光控制效果也会更佳。
一，条纹洗墙灯透镜
1，角度问题 我们的洗墙灯透镜实测角度和标称角度相差太大，比7*80,10*60的永明亮透镜实测只有15*43,16*45. 建议实测后重新命名。命名一般都是以半光强角度命名的，这样避免给业务和生产带来不必要的麻烦。 2，余光问题 小角度余光相对来说比较多，在洗墙灯与墙面距离相对较大时，会造成暗斑位置泛黄。 3，RGB混光问题 在输出为白光时，灯具两端和底部的墙面颜色会泛红或者泛蓝，也就是混光效果不好，这是全彩洗 墙灯条纹透镜都会遇到的问题。
三、通过光强线判定光斑
红线和蓝线之间有间隙，就能知道光斑不是圆形，蓝线底部有长长的尾巴，说明蓝线即小角度 方向有很多余光，即看起来来光斑会分层。 光强曲线尾巴即过度区越短，那么光斑得副斑就 越小，这也是评价一款透镜光效好坏的点。 光强曲线如果过度不均匀，那光斑就会出现亮条纹， 与暗条纹交错。
灯具透镜使用小结
四、透镜应用分类
1.一次透镜 a.直接封装（或粘合）在LED芯片支架上，与LED成为一个整体； b.LED芯片一般发光角度为120°，也有160°140°90°60°等角度；
2.二次透镜
a.与LED是两个独立的物体，两者互相配合使用，密不可分； b.作用：将LED灯珠的大角度光（一般90~120°） 再次汇聚成5~175°任意角
LED二次光学透镜 知识培训
LED二次光学透镜
一、何为LED二次光学透 镜 透镜是根据光的折射和反射规律，由透明物质（如玻璃、水晶、塑胶等）制成的表面为
球面一部分的光学元件。LED二次光学透镜就是对灯珠或贴片光源（一次光学）进行再分 配。
二、LED二次光学透镜分类
1、按材料常见的有玻璃透镜、塑料透镜（亚克力PMMA透镜和PC透镜）和硅胶透镜 2、按外观常见的有TIR透镜、凸透镜、花生米透镜等 3、按应用场景可分为：洗墙灯透镜、射灯透镜、TV透镜、路灯透镜、舞台灯透镜、车灯透镜 室内照明透镜等等 我司主要用单颗的洗墙灯透镜和射灯透镜
二，普通透镜
1，光斑问题 没有加屋面或者珠面的小角度8°、12°、15°透镜光斑都不怎么理想，光斑边缘有明暗交错的条纹， 正白光时边缘会泛黄。大角度30°、45°、60°有的光斑中心区域有点暗。 2，角度问题 小角度标称角度和实测角度相差3~5度，大角度60°标称角度比实测要小3-5度。
三，偏光条纹透镜
4、中角度 此类透镜光分布效果介于聚光透镜和大角度透镜之间，表面一般都会 珠面或者四边形、六边形鳞甲。
5、椭圆角度 椭圆透镜的光分布表现为某个轴向光分布非常的宽，而另一个轴向则 为细小光角度。主要应用在户外洗墙灯等
常见洗墙灯TIR透镜
无偏光条纹透镜 偏光条纹透镜
6、大角度 这类透镜属于大角度范畴，从40°到80°中间再细分为多个角度档次， 角度越大意味着光分布就越广。透镜有比较粗糙的漫反射表面。
五、TIR透镜光束角的类型
1.真正聚光（-RS） 2.柔和聚光（-SS） 3.扩散聚光（-D） 4.中角度（-M） 5.椭圆角度（-O） 6.大角度（-W/-WW/聚光的，取得高的cd/lm(峰值光强),但也会导致缺失部分混光性能，白光光 斑边缘多数会泛黄或泛蓝。这类透镜很容易辨认，一般都是表面晶莹通透、光滑，，部分 还可能是中空。 一般多用在户外照明中。如射灯
透镜光学知识
EXC-LIGHTING
一、LED发光光束度
LED照明光源一般都是近朗伯型发光，即发光角度在120度左右。特殊的场景照明有80的光 束角等等。例：以下为LUMILEDS 3030 光源
直角坐标
极坐标
二，透镜控光光束角
透镜控光光束角（通常说为透镜角度）即对光源发出的光的强度进行再次分配所表现出来的值。透 镜光束角有角和半角。 全角即发散角，就是离最大光强点最远的两个10%的最大光强值所对应的点之间的夹角。 半角即半光强角度，就是离最大光强点最远的两个50%的最大光强值所对应的点之间的夹角。常规 说透镜角度都是说的透镜的半光强角度。 相同照射距离下发散角的大小决定灯具光斑的大小，所以发散角是考量一个透镜聚光能力的强弱值，
三、透镜材质优缺 点
1、硅胶透镜； a.因为硅胶耐温高(也可以过回流焊),因此常用直接封装在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,俗称：亚克力)b.塑胶类材料,优点：生产效率高(可以通过注 塑完成)；透光率高(3mm厚度时穿透率93%左右)；缺点：耐温70%(热变形温度90度,为了配合 PMMA所能承受的温度范围,采用PMMA灯罩 时往往必须考虑增加光源和灯罩的距离或是降低光源 的输出功率)； 3、PC透镜 a.光学级尼龙料Polycarbonate(简称PC)聚碳酸酯b.塑胶类材料,优点：生产效率高(可以通过注 塑完成)；耐温高(130度以上)；缺点：透光率稍底(87%)； 4、玻璃透镜 光学玻璃材料,具有透光率高(97%)耐温高等特点,缺点：易碎、非球面精度不易实现、生产效率 低、成本高等。