Светодиодная оптика компании LEDIL

В статье дан краткий обзор линз и рефлекторов, выпускае­мых компанией Ledil для примене­ния в светодиодных системах освещения.

Оптические компоненты позволяют опти­мизировать пространственное распределе­ние светового потока источников света для решения конкретных задач освещения. Фор­мирование необходимой диаграммы направленности излучения достигается путем ис­пользования линз и рефлекторов. Основной характеристикой диаграммы направленно­сти является ширина телесного угла, в пре­делах которого интенсивность излучения со­ставляет не менее половины значения, изме­ренного в направлении ее максимума. Этот параметр в литературе обозначают как “ши­рина диаграммы направленности” или “угол половинной яркости” (калька английского термина FWHM – Full Width at Half Maxi­mum). От формы диаграммы направленно­сти зависит, какая часть общего светового потока заключена внутри упомянутого те­лесного угла. И, наконец, степень прозрач­ности линз характеризуют термином “про­пускная способность” или КПД, обозначаю­щим прошедшую через линзу часть светово­го потока.

Одной из компаний мирового уровня, спе­циализирующихся на выпуске оптических компонентов, является финская компания Ledil. Многообразие выпускаемых ею линз и рефлекторов позволяет найти вариант, наибо­лее полно удовлетворяющий требования кли­ентов. Компания также предоставляет файлы в формате IES (Illuminating Engineering So­ciety – Общество проектирования осветитель­ных приборов), которые могут быть полезны пользователям при проектировании систем освещения.

Ниже представлены основные виды продук­ции, производимой компанией Ledil.

ЛИНЗЫ

Выпускаемые компанией линзы предна­значены для использования совместно со свето­диодами различных производителей: Cree, Nichia, OSRAM и др. Высокое качество линз обеспечивается тем, что материалом для их из­готовления служит полиметилметакрилат, от­личающийся высокой степенью прозрачности, водостойкостью, устойчивостью к воздействию высокой температуры (до 105 °С) и ультрафио­летового излучения, а также щелочей и раство­ров солей. Преимуществом этого материала яв­ляется также то, что спектр проходящего через них светового потока остается неизменным.

По конструктивному исполнению различают круглые и прямоугольные линзы, а также линзы специальной формы. Особенностью прямоуголь­ных линз является возможность их установки вплотную друг к другу без зазоров, что важно при их использовании в системах наружного освещения. Выпускаются линзы как для одного, так и для нескольких (от 3 до 7) светодиодов.

В табл. 1 приведены обозначения диаграм­мы направленности линз в зависимости от ши­рины формируемого ими светового пучка.

Таблица 1. Обозначения и ширина диаграмм направленности линз

1) Во взаимно перпендикулярных плоскостях.

Таблица 2. Параметры линз компании Ledil

Внешний вид некоторых линз, их размеры и ширина диаграммы направленности (ДН) приведены в табл. 2.

ОСОБЕННОСТИ ЛИНЗ

Среди линз, производимых компанией Ledil, наиболее широко представлены линзы серии Strada. Они предназначены для работы в систе­мах уличного освещения совместно со светодио­дами Cree XLamp серий XP-C, -E, -G. Оптическая эффективность линз составляет 92-94%. Серия включает следующие типы линз: Strada-A, -B, -C2, -T-DN, -DW и -S. Многообразие типов линз этой серии с диаграммами направленности различной формы (рис. 1) предоставляет разра­ботчикам систем наружного освещения воз­можность широкого выбора варианта, наиболее полно удовлетворяющего их требованиям.

Отдельно следует упомянуть линзы Strada-A с широкой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости и узкой – в вертикаль­ной. Эти линзы формируют на освещаемой по­верхности световое пятно в виде дорожки (рис. 2) c оптимальным для улицы распределе­нием света. Отклонение максимума излучения от вертикальной оси составляет около 4°.

Рис. 1. Диаграммы направленности линз: Strada-B (а), Strada-DW (б), Strada-S (в)

Рис. 2. Поверхность, освещенная светодиодом с линзой Strada-A: внешний вид (a), градации яркости (б)

Линзы серии Flare со светодиодами Cree XLamp серии XP-G подобно линзам Strada-A формируют узкий световой луч, вытянутый в горизонтальном направлении. Они как нельзя более подходят для создания источников света с круговой диаграммой направленности в го­ризонтальной плоскости, таких, например, как бакены.

Компактные линзы серии Tina выпускают­ся с диаграммой направленности различной формы: круглой (от узкой до широкой ДН) и овальной. Преимуществами этих линз яв­ляются малые размеры, большая оптическая эффективность (более 90%) и высокая вер­ность цветопередачи. Крепятся линзы с помо­щью клеящей ленты с нанесенным на нее по­лиуретановым клеем.

Линзы серии СХР предназначены для рабо­ты совместно со светодиодами Cree серии XP. Эта серия включает большой набор линз с раз­личной шириной диаграммы направленности. Линзы имеют корпус квадратной формы и мо­гут устанавливаться вплотную друг к другу. В отличие от них, линзы серии LXP имеют круглый корпус. Линзы обеих серий крепятся к радиатору с помощью клеящей ленты.

Отличительной особенностью линз серии Iris является наиболее узкая в сравнении с другими линзами диаграмма направленности. Линзы в корпусе из поликарбоната выпус­каются в двух вариантах: для крепления вин­тами с обратной стороны печатной платы либо с помощью двусторонней клеящей ленты. На нижней стороне линзы Iris имеются выступы для лучшей фиксации ее положения на плате.

Самые миниатюрные из всех линз – линзы серии Lisa. Они имеют корпус из поликарбона­та и выпускаются с креплением на плату с по­мощью защелок или клеящей ленты.

Таблица 3. Параметры рефлекторов компании Ledil

Особенность линзы Heidi – возможность за­полнения ее основания компаундом для защи­ты светодиода от неблагоприятного воздей­ствия окружающей среды (на оптические свой­ства линзы это не влияет).

Линзы Rocket-4 предназначены для ис­пользования совместно с четырьмя светодио­дами Cree серий XR-E или МС-Е. Выпускаются два типа линз: Medium и Wide, отличающихся шириной диаграммы направленности. Одной такой линзы со светодиодами достаточно для создания мощного источника света.

Линзы LM1 в круглом корпусе отличаются высокой однородностью спектра прошедшего через них света, а также высокой прозрач­ностью (оптическая эффективность более 90%).

Линзы GT3, предназначенные для трех и GT4 – для четырех светодиодов Cree XLamp се­рии XP, по внешнему виду подобны линзам Tuija (табл. 2), но отличаются размерами. Диа­метр линз 35 мм, высота – 9 мм. Ширина ДН линз GT3 составляет 7, 14 и 20°, GT4 – 8.5, 13, 19 и 27°. Для этих линз в фирме VD MAIS раз­работаны и изготавливаются печатные платы на алюминиевой основе.

РЕФЛЕКТОРЫ

Используя линзы, потребитель должен учи­тывать тот факт, что сквозь них проходит не весь световой поток. Одна его часть теряется в материале линзы, другая – рассеивается, отра­жаясь от ее внутренней поверхности. С учетом этого для формирования необходимой диа­граммы направленности можно использовать рефлекторы. Компания Ledil выпускает не­сколько типов рефлекторов, предназначенных для работы со светодиодами известных про­изводителей: Cree, Sharp, Nichia, Osram, Luxeon и др. Параметры некоторых рефлекто­ров приведены в табл. 3.

Рефлекторы Cindy–MZEN из металлизиро­ванного поликарбоната предназначены для светодиодов фирмы SHARP серии GW5BN. Они могут работать при температуре до 130 °С. Оптическая эффективность рефлекто­ров – более 90%.

Рефлекторы Tyra2 используются со свето­диодами Cree серии MP-L EasyWhite. Они соз­дают приятный для глаз световой поток. На нижней поверхности рефлекторы имеют вы­ступы для фиксации их положения на плате. Крепление – с помощью двусторонней клея­щей ленты.

Компактные рефлекторы Regina позволяют создавать очень узкий световой поток. Они используются со светодиодами Cree серий XP-G и XP-Е.