LED凸透鏡?特征

①.本產(chǎn)品通過高精度非球面光學設計，選用原裝進口光學級PMMA原料生產(chǎn)，耐溫范圍-38+103度,嚴格的生產(chǎn)流程及品質(zhì)

管控，產(chǎn)品符合ROHS環(huán)保要求。

②單顆小透鏡而成.屬于二次透鏡.專業(yè)非球面鏡面拋光，光斑均勻,透光率高達93%.是較常用到的透鏡款式.

③.可以匹配多款大功率LED，光斑均勻，無散光，無黑點，無陰影，透鏡光線利用率最大可達95%以上。

LED透鏡的用料及生產(chǎn)

1. LED透鏡作為光學級的產(chǎn)品，對透光性、熱穩(wěn)定性、密度、折射率均勻性、折射率穩(wěn)定性、吸水性、混濁度、最高

長期工作溫度等都有嚴格的要求。因此，必須根據(jù)實際選擇透鏡的材料。原則上選擇光學級PMMA，如有特殊的需求可選

擇光學級PC。目前為日本三菱PMMA材料為最好(VH001是經(jīng)常選擇的牌號)。

2. 必須配備萬級甚至更高級別的無塵

車間，作業(yè)人員必須著防靜電服裝、戴手指套、戴口罩等防靜電防塵措施，并且定期對車間做檢驗與清理。 3. 須有專業(yè)的光學注塑機如東芝、德馬格、海天、震雄等品牌的注塑機，并嚴格控制注塑工藝才能得到合格的產(chǎn)品。

4. 產(chǎn)品檢驗:無氣泡、無凹陷、無縮痕、無流紋、無月牙;形狀精度 Rt<0.005 表面粗糙度 Ra<0.0002。

5. 產(chǎn)品必須用防靜電防塵PVC包裝，并且須完全密封包裝，存放必須嚴格控制溫度與濕度，并且最好不要存放超過一年以上。

從以上LED透鏡的設計與生產(chǎn)過程來看，看似簡單的LED透鏡，從設計到成品，其對軟件、硬件的要求都非常高，這

也造成了市場上LED透鏡的價格差異很大。從LED照明普及的美好前景來看，透鏡做為LED照明燈具的必備部件，市場前景也將越來越好。

LED逶境的優(yōu)勢

1、無論遠近，燈罩(反光杯)與透鏡沒多大區(qū)別，均勻性來講，透鏡會優(yōu)于反光杯;

2、用小角度的LED透鏡,效果比燈罩好,因為要射得遠的!燈罩聚光已經(jīng)過透鏡(因為LED本身一定會有透鏡的)再經(jīng)過一次光罩聚光,這次會浪費很多光的,還不如在透鏡就聚光了,而透鏡的發(fā)光角度很好處理! 另:如果空間可以的話,用3個1W的,比使用一個3W的效果要好得多!

3、相比之下，燈罩發(fā)光均勻點范圍大，但是投光度不好，透鏡則相反; 4、LED透境顯得要高檔些。

LED透鏡的材料

1. 硅膠透鏡

a. 因為硅膠耐溫高(也可以過回流焊)，因此常用直接封裝LED發(fā)光器件。 b. 一般硅膠透鏡體積較小，直徑3-10mm。

2.PMMA透鏡

a.光學級PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯，俗稱:亞克力)。

b .塑膠類材料，優(yōu)點:生產(chǎn)效率高(可以通過注塑、擠塑完成);透光率高(3mm厚度時穿透率93%左右);缺點:溫度不能超過80°(熱變形溫度92度)。

3.PC透鏡

a. 光學級料Polycarbonate(簡稱PC)聚碳酸酯。 b. 塑膠類材料，優(yōu)點:生產(chǎn)效率高(可以通過注塑、擠塑

完成);透光率稍低(3mm厚度時穿透率89%左右);缺點:溫度不能超過110°(熱變形溫度135度)。

LED透鏡的應用分類

LED透鏡的應用

1.一次透鏡

a.一次透鏡是直接封裝(或粘合)在LED芯片支架上，與LED成為一個整體。

b. LED芯片(chip)理論上發(fā)光是

360度，但實際上芯片在放置于LED支架上得以固定及封裝，所以芯片最大發(fā)光角度是180度(大于180°范圍也有少量余光)，另外芯片還會有一些雜散光線，這樣通過一次透鏡就可以有效匯聚chip的所有光線并可得到如180°、160°、140°、120°、90°、60°等不同的出光角度，但是不同的出光角度LED的出光效率有一定的差別(一般的規(guī)律是:角度越大效率越高)。

c. 一次透鏡一般用PMMA、PC、光學玻璃、硅膠等材料。

2.二次透鏡

a.二次透鏡與LED是兩個獨立的物體，但它們在應用時確密不可分。

b. 二次透鏡的功能是將LED光源的發(fā)光角度再次匯聚光成5°至160°之間的任意想要的角度，光場的分布主要可分為:圓形、橢圓形、矩形。

c. 二次透鏡材料一般用光學級PMMA或者PC;在特殊情況下可選擇玻璃。

LED透鏡規(guī)格

2. 折反射式(錐型或杯型)

a.透鏡的設計在正前方用穿透式聚光，而錐形面又可以將側(cè)光全部收集并反射出去，而這兩種光線的重疊(角度相同)就可得到最完善的光線利用與漂亮的光斑效果;

b.也可在錐形透鏡表面做些改變，可設計成鏡面、磨砂面、珠面、條紋面、螺紋面、凸或凹面等而得到不同光斑效果。

3.透鏡模組

a. 是將多個單顆透鏡通過注塑完成一個整體的多頭透鏡，按不同需求可以設計成3合1、5合1甚至幾十顆合一的透鏡模組;也可以把兩個單獨的透鏡通過支架組合在一起。

b. 此設計有效節(jié)省生產(chǎn)成本，實現(xiàn)產(chǎn)品品質(zhì)的一致性，節(jié)省燈具機構空間，更容易實現(xiàn)"大功率"等特點。

凸透鏡擁有放大作用。凸透鏡二倍焦距分大小，一倍焦距分實虛正倒。

將平行光線(如陽光)平行于主光軸(凸透鏡兩個球面的球心的連線稱為此透鏡的主光軸)射入凸透鏡，光在透鏡的兩面經(jīng)過兩次折射后，集中在軸上的一點，此點叫做凸透鏡的焦點(記號為F，英文為:focal point)，凸透鏡在鏡的兩側(cè)各有一實焦點，如為薄透鏡時，此兩焦點至透鏡中心的距離大致相等。凸透鏡之焦距是指焦點到透鏡中心的距離，通常以f表示。凸透鏡球面半徑越小，焦距(記號為:f，英文為:focal length)越短。凸透鏡可用于放大鏡、老花眼及遠視的人戴的眼鏡、攝影機、電影放映機、幻燈機、顯微鏡、望遠鏡的透鏡(lens)等。 主軸:通過凸透鏡兩個球面球心C1.C2的直線叫凸透鏡的主光軸。光心:凸透鏡的中心O點是透鏡的光心。 焦點:平行于主軸的光線經(jīng)過凸透鏡后會聚于主光軸上一點F，這一點是凸透鏡的焦點。 焦距:焦點F到凸透鏡光心O的距離叫焦距，用f表示。物距:物體到凸透鏡光心的距離稱物距，用u表示。像距:物體經(jīng)凸透鏡所成的像到凸透鏡光心的距離稱像距，用v表示。

其實凸透鏡和凹透鏡都沒有一定的焦點，只有平行于主光軸的且到主光軸距離相等的光線才會完全在主光軸上相交。我們之所以看到許多經(jīng)過凸透鏡的平行于主光軸但到主光軸距離不相等的光線有一個"焦點"是因為該凸透鏡鏡面的曲率半徑較大，光線偏折程度的差異不明顯。為了方便使用，我們把離主光軸的距離和凸透鏡頂部的距離相等的兩條光線的交點作為凸透鏡的焦點。

1.觸摸法(中間薄邊緣厚是凹透鏡，中間厚邊緣薄是凸透鏡)

2.聚焦法(射入平行光，會聚的是凸透鏡，發(fā)散的是凹透鏡)

3.放大法(把透鏡放到字上，看照后的字是放大是凸透鏡，縮小是凹透鏡)

4.搖晃法(將透鏡放在字上，向一側(cè)移動，字的方向與透鏡移動方向相同的是凹透鏡，相反的是凸透鏡)

一、結(jié)構不同

凸透鏡是由兩面磨成球面的透明鏡體組成;

凹面鏡是由一面是凹面而另一面不透明的鏡體組成

二、成像性質(zhì)不同

凸透鏡是折射成像 成的像可以是 正、倒;虛、實;放、縮。起聚光作用

凹面鏡是反射成像 能成倒立的縮小或放大的實像，也可以成正立放大的虛像。起散光作用透鏡(包括凸透鏡)是使光線透過，使用光線折后成像的儀器，光線遵守折射定律。面鏡(包括凸面鏡)不是使光線透過，而是反射回去成像的儀器，光線遵守反射定律。 凸透鏡可以成倒立放大、等大、縮小的實像或正立放大的虛像?？砂哑叫泄鈺塾诮裹c，也可把焦點發(fā)出的光線折射成平行光。凹面鏡只能成正立放大的虛像，主要用發(fā)散光線。

與凹透鏡的區(qū)別

一、對光的作用不同

凸透鏡主要對光線起會聚作用

凹透鏡主要對光線起發(fā)散作用

二、成像不同

凸透鏡能成正立放大虛像、倒立放大實像、倒立等大實像、倒立縮小實像;

凹透鏡只能成正立縮小虛像

三、焦點不同

凸透鏡有實焦點，有2個焦點

凹透鏡有虛焦點

四、用途不同

凸透鏡用于遠視眼鏡

凹透鏡用于近視眼鏡

1.使用凸透鏡時，不能用手觸摸鏡片。

2.在有強烈的太陽光時，不能把凸透鏡對著易燃易爆品，否則會點燃易爆品導致爆炸。

凸透鏡的放大倍數(shù)

凸透鏡的放大倍數(shù)(虛像，是正像)只與透鏡的焦距有關，且虛像與物在透鏡的同一側(cè)。

計算公式是:明視距離(25CM)/焦距=放大倍數(shù)。

焦距越短放大倍數(shù)越高。

凸透鏡的成像倍數(shù)(實像，是倒像)與像距有關，且實像與物在透鏡的兩側(cè)。

它的成像公式:1/焦距=1/物距+1/像距

物越靠近焦點，像距就越大，像也越大。這個實像的放大倍數(shù)不受透鏡焦距的限制。

凸透鏡的表面是弧形的，它是圓的一部分，可以量出弧的半徑，這個半徑叫做透鏡弧面的曲率半徑。很明顯，這個曲率半徑越小，透鏡的中間就凸得越高，透鏡的厚度也越大，透鏡的焦距也就越短。

透鏡對光的作用：凸透鏡對光會有聚作用，凹透鏡對光有發(fā)散作用。

物體放在焦點之外，在凸透鏡另一側(cè)成倒立的實像，實像有縮小、等大、放大三種。物距越小，像距越大，實像越大。物體放在焦點之內(nèi)，在凸透鏡同一側(cè)成正立放大的虛像。物距越大，像距越大，虛像越大。在焦點上時不會成像。 在2倍焦距上時會成等大倒立的實像。

在光學中，由實際光線匯聚成的像，稱為實像，能用光屏承接;反之，則稱為虛像，只能由眼睛感覺。有經(jīng)驗的物理老師，在講述實像和虛像的區(qū)別時，往往會提到這樣一種區(qū)分方法:"實像都是倒立的，而虛像都是正立的。"所謂"正立"和"倒立"，當然是相對于原物體而言。

平面鏡、凸面鏡和凹透鏡所成的三種虛像，都是正立的;而凹面鏡和凸透鏡所成的實像，以及小孔成像中所成的實像，無一例外都是倒立的。當然，凹面鏡和凸透鏡也可以成虛像，而它們所成的兩種虛像，同樣是正立的狀態(tài)。

那么人類的眼睛所成的像，是實像還是虛像呢?我們知道，人眼的結(jié)構相當于一個凸透鏡，那么外界物體在視網(wǎng)膜上所成的像，一定理。老花眼，即光線經(jīng)過眼球前部的晶狀體，未完全集合，像落在了視網(wǎng)膜的后面。則老花鏡作為凸透鏡，先集合一次光線，使像恰好落在視網(wǎng)膜上，矯正了老花眼。當物體與透鏡的距離大于焦距時，物體成倒立的像，這個像是蠟燭射向凸透鏡的光經(jīng)過凸透鏡會聚而成的，是實際光線的會聚點，能用光屏承接，是實像。當物體與透鏡的距離小于焦距時，物體成正立的虛像。

(1)

二倍焦距以外，倒立縮小實像;二倍焦距等大小;

一倍焦距到二倍焦距，倒立放大實像;一倍焦距不成像;

一倍焦距以內(nèi)，正立放大虛像;

成實像物和像在凸透鏡異側(cè)，成虛像在凸透鏡同側(cè)。

(2)

一倍焦距分虛實

兩倍焦距分大小

當u<f時，像與物在透鏡同側(cè)

(1)、物體處于2倍焦距以外

(2)、物體處于2倍焦距和1倍焦距之間

(3)、物體處于焦點以內(nèi)

(4)、凹透鏡成像光路

1 公式法: 利用光具座做凸透鏡成實像的實驗，測量并記錄成像時的物距u和像距v，根據(jù)透鏡成像公式，計算出透鏡焦距f，多次測量后取平均值。

2 共軛法:利用光具座固定好光源和光屏位置，測量出它們的間距L。將待測焦距的凸透鏡放在其間，沿主軸移動凸透鏡，使光屏上兩次呈現(xiàn)出光源倒立的像。記錄兩次成像時透鏡的位置，由此求出兩次成像過程中透鏡移動的距離d，根據(jù)公式可計算出凸透鏡焦距f，這個方法叫共軛法。這是實驗室中常用的測凸透鏡焦距的方法之一。

3 平行光聚焦法:根據(jù)凸透鏡特性，讓平行光(如太陽光)沿主軸方向入射到凸透鏡上，在另一側(cè)與透鏡平行放置一光屏，調(diào)節(jié)光屏位置使光屏上的光斑最小且最明亮，此時透鏡與光屏的間距為凸透鏡焦距。這是一種簡便的粗測凸透鏡焦距的方法。

4 遠物成像法:在實驗室還可以用遠物成像法代替平行光聚焦法估測凸透鏡焦距，方法與平行光法相似;調(diào)節(jié)光屏的位置，使遠處的物體(例如教室的窗或窗外的物體)在光屏上成像，光屏與透鏡之間的距離近似為該透鏡的焦距。

凸透鏡的成像規(guī)律是:當物距在一倍焦距以內(nèi)時，得到正立、放大的虛像;在一倍焦距到二倍焦距之間時得到倒立、放大的實像;在二倍焦距以外時，得到倒立、縮小的實像。

該實驗就是為了研究證實這個規(guī)律。實驗中，有下面這個表:

物 距 u 像的性質(zhì) 像的位置

正立或倒立 放大或縮小虛像或?qū)嵪?與物同側(cè)與異側(cè)像距v

u>2f 倒立縮小 實像異側(cè) f<v<2f

u=2f 倒立等大 實像異側(cè) v=2f 此時物體與像的距離是最小的，既4倍焦距。

f<u<2f 倒立放大 實像異側(cè) v>2f

u=f 不成像，因為v=無限大(平行，所以無限大)

u<f 不成像，正立放大 虛像同側(cè)

這就是為了證實那個規(guī)律而設計的表格。其實，透鏡成像滿足透鏡成像公式:

1/u(物距)+1/v(像距)=1/f(透鏡焦距)

照相機運用的就是凸透鏡的成像規(guī)律。鏡頭就是一個凸透鏡，要照的景物就是物體，膠片就是屏幕。照射在物體上的光經(jīng)過漫反射通過凸透鏡將物體的像成在最后的膠片上，膠片上涂有一層對光敏感的物質(zhì)，它在曝光后發(fā)生化學變化，物體的像就被記錄在膠卷上。至于物距、像距的關系與凸透鏡的成像規(guī)律完全一樣。物體靠近時，像越來越遠，越來越大，最后再同側(cè)成虛像。

另外，物在無窮遠處的時候，像可以近似地認為在焦點。(正因為這樣，傻瓜相機不用調(diào)焦)物體遠離凸透鏡時，像會靠近凸透鏡，就是說，物往哪個方向走，像就往哪個方向走。當物從無窮遠處移動至距離像2F處，則物的移動速度比像要快。

如圖，實物AB發(fā)出的平行與主光軸的光過焦點F2與過透鏡中心的光交與點E

則DE為實像，BO為物距u，DO為像距v

由相似三角形可以得到BO/OD=AB/DE

CO/DE=OF2/F2D

又由矩形ABOC可以得到AB=CO

所以OF2/F2D= AB/DE=BO/OD

即f/(v-f)=u/v

uv-uf=vf(交叉相乘)

uv=uf+vf

uv/f=u+v(兩邊同時除以f)

v/f=1+v/u(兩邊同時除以u)

1/f=1/u+1/v(兩邊同時除以v)