什么是LED透镜?

LED 透镜即与 LED 联系在一起的密切相关的透镜，其他如照相机、望远镜等透镜 不属于本文讲解范围，本文着重讲解 PMMA 材料的二次聚光大功率 LED 透镜。 透镜的材料种类：
一，LED 透镜的材料种类：硅胶透镜；
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）； 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。
二，LED 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）按理论发光是 360 度，但实际上芯片在放置于 LED 支架上 得以固定及封装，所以芯片最大发光角度是 180 度，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收集 chip 的所有光线并可得到如 160 度、 140 度、120 度、90 度甚至 60 度（不同需要）的出光角度； c. 一次透镜多用 PMMA 或硅胶材料。
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 的大角度光（一般为 90-120 度）再次聚光成 5 度至 80 度任意想要得到的角度； c 二次透镜材料大都用 PMMA 或玻璃。
三，LED 透镜规格分类 穿透式（凸透镜）
1． 穿透式（凸透镜） a. 当 LED 光线经过透镜的一个曲面（双凸有个曲面）时光线会反生折射而聚光，而 且当调整透镜与 LED 之间的距离时角度也会变化（成反比），经过非球面技术设计的 曲面光斑将会非常均匀，但因为透镜直径的局限性，透镜侧面的光线得不到利用（漏 光）； b．一般应用在大角度（40-80 度）聚光，如台灯，路灯，室内灯具等； 全反射式（锥型或叫杯型）
2． 全反射式（锥型或叫杯型） 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， 而这两种光线的重叠（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，LED 透镜模组 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组； b. 此设计有效节省生产成本，实现产品品质的一致性，节省灯具机构空间，更容易实 现“大功率”等特点。
四，LED 透镜的设计与模具加工
1． 首先取决于光源（大功率 LED），不同品牌的大功率 LED（例如 CREE、lumileds、 汉半、欧司朗、艾笛森、长森源等），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 时会所差异；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；
2． 利用光学设计软件（如 Trace pro、CodeV、Zemax 等）设计并进行模拟光学跑光， 设计得到相应的光学非球面曲面；
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、镜片偏心度要达到 3μm 以内。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（例如：PRECITECH NANOFORM 350）、CNC 综合 加工机、平面磨床、铣床、CNC 放电加工机、表面轮廓仪等。
4 . 模具最精密的部件在于光学模仁，首先选用专用模仁钢材，完成初胚，镀镍后再用超精 密加工机进行非球面技术加工曲面。
五，LED 透镜的用料及生产
1． LED 透镜作为光学级的产品，对透光性、缩水性要求极高。原材料一般采用高档光学级 PMMA。目前为日本三菱 PMMA 材料为最好（现在的 VH5 与 VH001 质量更高），同样是三 菱的南通料就会稍逊一些；
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，以及戴手指套、 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（电动）如法拉克，东洋，海天，佳明等品牌功率在 35T 以上， 并严格控制注塑温度、时间，降低产品缩水率，绝不能添加水口料重复利用，才能保证 产品更符合设计方案；
4． 产品必须用防静电防尘 PVC 包装，并且须完全密封包装，存放必须注意控制温度与湿 度，并且最好不要存放超过一年以上。 从以上 LED 透镜的设计与生产过程来看，看似简单的 LED 透镜，从设计到成品，其对软 件、硬件的要求都非常高，这也造成了市场上 LED 透镜的价格差异很大。从 LED 照明普及的 美好前景来看，透镜做为 LED 照明灯具的配套产品，市场前景也将越来越好。

中山市金利达物流，古镇至湖北全境，古镇至郑州合肥昆明灯具物流专线，地址横栏胜腾物流园电话：076087662066