Jakie są zalety diod LED „słomkowego kapelusza” (stożek odwrócony)?

Diody LED z wklęsłą soczewką w kształcie stożka są czasem nazywane diodami LED „słomkowymi kapeluszami”. Jaka jest zaleta w porównaniu z bardziej powszechną półkulistą soczewką?

Soczewki ze słomkowym kapeluszem mają znacznie bardziej równomierny rozkład światła niż typowa soczewka półkuli. Soczewka półkuli zwykle skupia światło w wąskim stożku o wartości około 20 stopni. Jedną z aplikacji, która działa bardzo dobrze, są lampki choinkowe. Dzięki soczewkom słomkowym diody LED rozpraszają światło jak żarówka.

Dioda LED „Słomkowy kapelusz” to nazwa nadawana diodom LED, których koperta jest krótsza, szersza i bardziej płaska niż typowa dioda epoksydowa 5 mm. Główną cechą jest to, że uzyskuje się bardzo szeroki kąt promieniowania - zwykle kąt pełny stożka 90 stopni do 160 stopni.

JEDNAK to NIE jest to, co opisałeś w swoim pytaniu i nikt (na dzień 21 stycznia 2013 r.) Nie odpowiedział na to, o co pytałeś.

Większość diod LED wykorzystuje uformowaną soczewkę jako część konstrukcji.
Dioda LED, o której mówisz, nie używa głównie soczewki - zamiast tego wykorzystuje wewnętrzny reflektor - patrz schemat poniżej.

Gdy dioda LED jest ustawiona tak, aby promieniowała pionowo (jak pokazano), światło z matrycy porusza się pionowo pod stosunkowo szerokim kątem i napotyka powierzchnię lustra i jest odbijane prawie poziomo. Ponieważ promienie świetlne z matrycy nie są równoległe, będą przecinać lustro pod różnymi kątami w zależności od źródła i miejsca docelowego, dzięki czemu światło będzie rozpraszane w bardzo szerokim paśmie kątowym lub halo. NIE ma bezpośredniego promieniowania czołowego, ponieważ zespół lusterka jest nieprzejrzysty. Może występować promieniowanie do przodu pod wszystkimi kątami z powodu wewnętrznego odbicia w korpusie LED, ale poziom będzie niski.

Czemu to robić? / Do czego jest to używane?

1. Ponieważ mogą.
2. Niektórzy uważają to za przydatne. np. szereg diod LED umieszczonych za tablicą rozdzielczą i skierowanych na zewnątrz oświetli wnękę za tablicą. Może to działać jako formalny lub nieformalny lekki przewodnik.

Umieszczenie tej diody LED w większym zewnętrznym reflektorze spowoduje umieszczenie większości światła na powierzchni reflektora w niewielkiej odległości za diodą LED. Tak więc bardzo krótki reflektor może wykonać dobrą robotę lub formować wiązkę w inny wzór do przodu.

Widziałem latarki LED dużej mocy przeznaczone do użytku przez policję. Miały one standardowe szerokokątne diody LED SMD i głębokie odbłyśniki, ale bardzo duża część światła była przetwarzana przez region tuż za diodą LED.

Wydaje się, że toczy się dyskusja na temat tego, jak powinien wyglądać słomkowy kapelusz.

Oba są słomkowymi kapeluszami, ale lewy jest wklęsły , a prawy wypukły . Wyszukiwanie images.google.com zwraca prawie wyłącznie diody LED o wypukłym kształcie:

Podczas gdy klasyczne diody LED PTH bardziej przypominają „kapelusz Elbonian” , mają one swoją matrycę bliżej soczewki, a soczewka jest również mniej zaokrąglona. Powoduje to znacznie szerszy kąt promieniowania, zwykle 120 ° do 140 °, podczas gdy Elbonian LED często mają kąty promieniowania mniejsze niż 60 °.

Diody LED w słomkowym kapeluszu mają szerszy kąt widzenia (zwykle 100 stopni).

Jestem jednym z dwóch wynalazców Straw Hat. Kiedy pojawiły się wczesne białe diody Nichia o wysokiej jasności, mój przyjaciel John Mize założył firmę, która produkuje latarki LED przy użyciu diod LED w rozmiarach T1-3 / 4s. Potrzebowaliśmy sposobu, aby zmusić
światło do wypełnienia reflektora latarki. John nie był osobą optyki i poprosił mnie o pomoc w uzyskaniu prawie skolimowanej wiązki dla swoich latarek.

Zaczęliśmy od standardowej diody LED i zbudowaliśmy platformę do szlifowania nowej krzywej na powierzchni doprowadzenia. Ostrożnie wykorzystując równowagę między całkowitym odbiciem wewnętrznym, rozpraszaniem podczas szlifowania i emisją do przodu, moglibyśmy uzyskać dość ładną wiązkę w standardowym reflektorze latarki przeznaczonym do lampy błyskowej z dwiema komórkami „D”. To ja nauczyłem Johna o TIR. Moje nazwisko nie pojawia się w patencie, ponieważ wykonałem umowę.

LED ze stożkowym otworem to opatentowany projekt autorstwa kolegi o imieniu YAN. Urządzenie Yana zostało przytoczone przeciwko nam na etapie przeglądu patentu przez egzaminatora. Musieliśmy przesłać odpowiedź pokazującą skan goniometru wzorów wiązki. Nasze wykazały znaczną poprawę w stosunku do standardowego urządzenia „YAN”, inaczej patent zostałby odrzucony.

Kiedy główny licencjobiorca Johna nalegał na przeniesienie produkcji do Hongkongu, projekt został łatwo skopiowany tam, gdzie nie było egzekwowania patentu, i ktoś zapłacił za wykonanie form dla tego kształtu.

Od tego czasu został szeroko skopiowany i zmodyfikowany.

Patrz US 6328456, John przeciwko Mize ..

Frazowanie i obraz pierwotnego pytania są w konflikcie: na obrazie nie widać diod LED „soczewki słomkowej” (inaczej „kask”), ale diody LED „wklęsły stożek” lub „stożek odwrócony”. Odpowiedź Stevenh pokazuje diodę LED „słomianego kapelusza”.

Cel obu tych alternatywnych kształtów soczewek został już wspomniany: zmiana wzoru rozproszenia światła. Standardowa okrągła dioda LED zwykle rzuca jasny stożek o kącie wierzchołka w zakresie około 20 do 90 stopni, w zależności od konkretnej zastosowanej geometrii (lub, dla typów rozproszonych, jest najjaśniej widoczna pod kątem w takim zakresie).

Soczewka w kształcie słomki wyświetla szerszy mniej więcej równomierny wzór półkuli, który ponownie w zależności od dokładnej geometrii może zbliżyć się lub przekroczyć 120 stopni.

Jednak opis podany przez Russella McMahona dla odwróconego stożka nie jest całkiem dokładny - odwrócony stożek nie jest nieprzezroczystym odbłyśnikiem. Tak więc, chociaż ten projekt rzuca większość światła w lekko nachylonym do przodu pasie, jak pokazano na schemacie, znaczna ilość światła wciąż przechodzi przez stożek w bardziej ogólnie do przodu kierunkach. Powoduje to również mniej więcej półkulisty wzór rzutowania, ale z jaśniejszym światłem w kierunku obwodu i pewną nierównomiernością charakteryzującą się jaśniejszymi i ciemniejszymi pierścieniami we wzorze, w porównaniu do wzoru słomianego kapelusza, który jest bardziej równomierny ogólnie, na ogół nie ma wszelkie godne uwagi jasne pierścienie w kierunku do przodu, i zwykle są nieco jaśniejsze w kierunku środka na wprost.

Kształty LED:

„Bullet” - (tradycyjny) daje wiązkę światła punktowego do latarek

„Strawhat” - (krótszy obiektyw) daje szerszą wiązkę reflektora

„Flat Top” - (jak mówi) daje szerokie światło

„Odwrócony stożek” (pokazany w oryginalnym pytaniu) - daje światło na bok dookoła, ale mniej do przodu