Март 2024

Поговорим об оптике: секреты светодиодного освещения

Поговорим об оптике: секреты светодиодного освещения

В контексте профессиональных систем освещения часто можно услышать о вторичной оптике светодиодных светильников – эти типы оптики устанавливаются на светодиоды для концентрации и направления света путем изменения фотометрического распределения.

В светодиодах свет излучается диодом, покрытым оболочкой, называемой первичной оптикой. Эта оболочка формирует свет, но создаваемый ею луч широк и теряет интенсивность по мере удаления от источника, что делает его непригодным для некоторых типов использования.

Для устранения этих проблем к первичной оптике добавляют вторичную оптику, чтобы создать более рассеянный или сфокусированный свет в соответствии с требованиями дизайна. Они необходимы для фокусировки световых лучей и поддержания интенсивности луча, а также для улучшения распределения света.

Помимо направления света, вторичная оптика позволяет играть со световыми лучами и создавать различные эффекты, помогая повысить эффективность системы для адекватного освещения окружающей среды.

В большинстве случаев вы можете найти упоминание об оптике в технических характеристиках продукта, они обозначаются серией значений, указывающих на угол луча. На рынке представлены светодиоды с оптикой от значений менее 10°, то есть очень узкой, до значений более 60°, то есть очень широкой.

Типы вторичной оптики
Вторичную оптику можно разделить в основном на два семейства:
Линзы
Линзы используют принципы преломления и полного внутреннего отражения (TIR). Одним из преимуществ использования линз является точность, с которой можно контролировать излучаемый пучок света.

Фотометрическое твердое распределение и светоотдача системы варьируются в зависимости от материалов и обработки поверхности линз.

Отражатели
Отражатели используют принцип отражения, но каждый раз, когда луч света отражается от поверхности отражателя, происходят потери, поскольку материал, на котором отражается луч света, поглощает его часть.

Материалы для линз
Линзы
Линзы изготавливаются из термопластичных материалов, наиболее распространенными из которых являются:
ПММА (полиметилметакрилат): очень податливый в обработке материал.
PC/APEC (поликарбонат): ударопрочный, но легко царапается, материал подходит для изделий с высоким индексом стойкости
Силикон: устойчив к высоким температурам, имеет меньший риск пожелтения со временем.
Отражатели
Отражатели для светодиодов также изготавливаются из термопластичных материалов, в частности:
PC (поликарбонат)
PCHT (высокотемпературный поликарбонат)
Они требуют дополнительной обработки, называемой металлизацией, которая позволяет нанести отражающий слой на поверхность, из которой изготовлен сам отражатель.

Использовать линзу или отражатель?

Невозможно априори утверждать, какой тип вторичной оптики лучше других, поскольку оценка должна производиться в зависимости от области применения, на основе используемого источника и проектных спецификаций.

Линзы и отражатели выпускаются как для мощных светодиодов, так и для светодиодов средней мощности и COB-светодиодов, поэтому выбор оптики лишь отчасти определяется типом используемого светодиода.

Вторичная оптика с отражателями имеет более низкую световую отдачу, чем линзовая, поскольку каждый раз, когда луч света отражается от поверхности отражателя, отражатель поглощает его часть, и, таким образом, не весь луч света попадает под контроль.

При одинаковых размерах с линзой можно контролировать практически весь световой поток, поэтому в целом системы с линзовой оптикой более точны, чем аналогичные системы с рефлекторами, особенно при наличии фотометрических выбросов под очень узкими углами (узкие лучи).

Оптика имеет еще большее значение в таких областях, как промышленность и спортивные площадки, где необходимо обеспечить равномерность освещения, требуемую нормами.

При выборе оптики необходимо всегда понимать, каковы эстетические и функциональные требования к дизайну освещения, чтобы правильно выбрать угол раскрытия и оптику и не допустить ошибок, которые могут привести к недостаточному освещению.