导光柱什么材料(导光柱如何设计)

导光柱是一种以最小损耗将LED光源发出的光传输到距离该光源一定距离的一个点的装置,光通过该导光柱的内壁反射进行传输。导光柱通常采用光学材料制成,如PC、PMMA、玻璃等。

导光柱设计首先要考虑以下3个问题:

1.有效的光通量耦合,以保证LED灯发射出的光线以最小的损耗进入导光柱内部;

2.如何将光线通过导光柱传输到输出端;

3.如何让光线以最小的损耗从输出端射出。

首先我们讨论第一个问题,如何保证有效的光通量耦合?

当LED在导光柱的外部,并且与导光柱之间有空气间隙时光线的耦合和捕获效率事极低的,绝大部分LED产生的光都是损失掉。在这样的结构设计下只有小于10%的光通量被耦合进导光柱内。见下图1.

产品设计之导光柱

图1

我们还可以采用一个凸透镜将LED输出的光线聚焦后耦合到导光柱内,聚焦后的光线刚好与导光柱输入端相匹配的话,会有80%左右的光线被耦合进导光柱内。但是这样的设计需要精确控制透镜与LED和导光柱之间的距离以保证正确的焦距,这无疑会增加产品的成本。如下图2。

产品设计之导光柱

图2

导光柱最佳最有效的设计就是将LED固定到导光柱的内部,LED发出的所有光线会直接进入导光柱内部。考虑到LED与导光柱之间存在空气间隙而产生的菲涅尔损耗,光线捕获率可以达到92%,不过这在实际产品也足够了。这种设计推荐应用在圆顶封装的LED和微型LED上。如下图3。

产品设计之导光柱

图3

另外,导光柱表面的光滑程度是导光柱正常工作的重要保证,越光滑的表面,光线才能在导光柱内产生完全内反射。侧壁也可以涂上反光涂料帮助光线在导光柱内传送。同时,导光柱的入口应当光滑,并与LED外形匹配以保证高校的捕获LED的光线,保证光线以最小的反射和散射进入导光柱内部。

对于贴片LED其发光区域是平坦的表面时,导光柱的输入端可以做成光滑的与LED表面平行的平面,导光柱输入端尽量接近LED以提高光通量耦合效率,导光柱的输入端要比LED发光面略大以保证捕获更多的光线。如下图4。

产品设计之导光柱

图4

当导光柱需要弯曲成直角时,为了减小光线的损耗,弯曲半径应当大于或等于导光柱截面直径的2倍,光线会沿着光滑的弯曲面反射而没用损耗产生。当导光柱截面为方形且需要90°转角时,则可以在转角处增加一个45°的反射斜面来改变光线的传输方向。如下图5。

产品设计之导光柱对于导光柱的设计我们就介绍到这里,下一章节我们会介绍到导光圈和导光板的设计。

本文来自互联网,版权归原作者所有。如若转载,请注明出处:https://www.yishidian.com/cy/1935.html

(0)

相关推荐

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注