LED光学レンズ素材

LED光学レンズ素材

LED レンズがどのように製造されるかを理解するには、まず LED レンズを分類します。

 

まずはLEDレンズ（材質別）分類

 LED光学レンズ材料 (1)

  1. シリカゲルレンズ

A、シリカゲルは高温耐性があるため（リフロー溶接も可能）、LEDチップ上に直接パッケージされることがよくあります。

  1. 一般にシリカゲルレンズの体積は小さく、直径は3～10mmです。

 

  1. PMMAレンズ

A、光学グレードの PMMA (ポリメチルメタクリレート、一般にアクリルとして知られています)。

B、プラスチック材料、利点：高い生産効率（射出成形、押出によって完成可能）。 高い透過率（厚さ93mmで約3％）。 欠点: 温度は 80° (熱変形温度 92°) を超えることはできません。

 

  1. PCレンズ

A、光学グレードのポリカーボネート(PC) ポリカーボネート。

B、プラスチック材料、利点：高い生産効率（射出成形、押出によって完成可能）。 光透過率は若干低くなります（厚さ89mmの場合約3％）。 欠点: 温度は 110° (熱変形温度 135°) を超えることはできません。

 

  1. ガラスレンズ

光学ガラス材料、利点: 高い光透過率 (3% 透過の厚さ 97 mm)、高温耐性。 短所: 体積が大きい、重い、形状が単一、壊れやすい、大量生産が容易ではない、生産効率が低い、コストが高い。 しかし、現状ではこうした生産設備の価格は高く、短期間での普及は難しい。 PMMA からのガラスに加えて、PC 材料の脆性欠陥については、さらに多くの研究と調査が必要であり、改良された技術により、ガラスの非脆性特性を改善するコーティングまたは鋼処理を通じてのみ実装できるようになりましたが、処理を通じてガラスの光透過率が低下します。レンズの光透過率は低下しますが、通常の光学プラスチックレンズよりも光を透過する効果ははるかに大きい可能性があります。 したがって、ガラスレンズの可能性はさらに広がっています。

　　

二番、LEDレンズ（用途）分類

 LED光学レンズ材料 (2)

  1. 一次レンズ
  2. A. 主レンズは LED チップ ブラケットに直接パッケージ化 (または接着) され、LED は一体部品になります。
  3. LED チップは理論的には 360 度の光を放射しますが、実際にはチップを LED ブラケットに固定してパッケージすることができるため、チップの最大発光角度は 180 度になります (180 度を超える範囲には小さな残留光もあります) )、チップ上に迷光が発生します。 このようにして、チップのすべての光を単一のレンズを通して効果的に集めることができ、180°、160°、140°、120°、90°、60°などの異なる光出口角度を得ることができます。 ただし、LED の光取り出し角度が異なると、光取り出し効率はある程度異なります (一般的なルールとして、角度が大きいほど効率が高くなります)。

C、一次レンズは通常、PMMA、PC、光学ガラス、シリカゲルおよびその他の材料を使用します。

 

  1. 二次レンズ

A、二次レンズと LED は XNUMX つの別個のオブジェクトですが、アプリケーションでは分離できません。

  1. 二次レンズの機能は、LED 光源の発光角度を 5° ～ 160° の間の任意の角度に再焦点合わせすることです。 ライトフィールドの分布は円、楕円、長方形に分けることができます。

C、二次レンズ材料は通常、光学 PMMA または PC を使用します。 特殊な場合にはガラスはオプションです。

 

三番、LEDレンズ（仕様別）分類

 LED光学レンズ材料 (3)

  1. 透過型（凸レンズ）

A、LEDの光が曲面（両凸）のレンズを通過すると光の屈折が発生して集光されますが、角度を調整するとレンズとLEDの距離が変わります（角度は反比例します）。光学レンズの設計により、フレアは非常に均一になりますが、レンズとレンズ直径モデルの制限により、LED の光利用率は高くなく、光スポットのエッジは明らかな黄色のエッジになります。

B、通常、デスクランプ、バーランプ、その他の屋内照明などの大きな角度（50°以上）のスポットライトで使用されます。

 

2、折りたたみ反射タイプ（コーンまたはカップタイプ）

  1. レンズは正面から光を捉えるように設計されており、円錐面はすべての側面光を集めて反射し、XNUMXつの光線の重なり（同じ角度）により、最も完璧な光利用と美しいスポット効果を得ることができます。

B、円錐レンズの表面にいくつかの変更を加えることができ、ミラー、つや消し表面、ビード表面、ストライプ表面、ネジ表面、凸面または凹面などとして設計して、さまざまなスポット効果を得ることができます。

 

  1. レンズモジュール
  2. 複数の単一レンズが一体型マルチレンズに成形され、さまざまな要件に応じて 3-in-1、5-in-1、さらには数十個の XNUMXinXNUMX レンズ モジュールに設計できます。 スタンドを介してXNUMXつの別々のレンズを組み合わせることも可能です。

B、この設計は生産コストを効果的に節約し、製品品質の一貫性を実現し、ランプ機構のスペースを節約し、「高出力」の特性を実現しやすくします。

 

レンズの材質と製造

 

1、製品の光学レベルとしてのLEDレンズ、光透過率、熱安定性、密度、屈折率均一性、屈折率安定性、吸水性、濁度、最高長期使用温度などの厳しい要件があります。 したがって、実際の状況に応じてレンズの材質を選択する必要があります。 原則として光学PMMAを選択してください。 特別なニーズがある場合は、光学式 PC を選択できます。 現在、三菱 PMMA の材料が最良です (VH001 がよく選ばれるブランドです)。

2、XNUMX万レベル以上の無塵作業場を備えている必要があり、作業者は静電気防止服を着用し、指カバーを着用し、マスクを着用し、その他の静電気粉塵対策を講じ、定期的に作業場に行って検査と清掃を行う必要があります。 。

3、東芝、DeMag、Haitian、Zhenxiong などのプロ仕様の光学式射出成形機、およびその他のブランドの射出成形機が必要であり、認定製品を取得するには射出成形プロセスを厳密に制御する必要があります。

4、製品検査：気泡なし、たるみなし、収縮マークなし、流れ線なし、三日月なし。 形状精度。 表面粗さRa<0.0002。

5、製品は帯電防止防塵PVCで梱包し、完全に密封する必要があり、保管は温度と湿度を厳密に管理する必要があり、XNUMX年以上保管しないことが最善です。

 

上記の LED レンズの設計と製造プロセスから、一見シンプルな LED レンズは、設計から完成品に至るまでソフトウェアとハ​​ードウェアに対する非常に高い要件があり、それが市場での LED レンズの価格差の原因にもなります。 LED照明普及の明るい見通しから、レンズはLED照明の必須部品として、市場の見通しはますます良くなるでしょう。 東莞祥順光学有限公司は日本産のPMMA材料を採用し、生産プロセスを厳格に遵守して高品質のLEDレンズを生産しています。

LED光学レンズ材料 (4)

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