【超级聚光透镜手电的分析帖】【透镜手电的扫盲帖】

li123456 · 发表于 2007-8-12 15:47

看来大家争论的出发点有点不同,从一般使用来论,有光杯不必用透镜,适合近距离使用,要远射加透镜，增加远程。各取所需。:) :)

上面二个图是定焦对光对比,下面二个图一般对比,差别是肯定的,下面图是加透镜不聚焦,光斑并不好，加透镜适合远射

[ 本帖最后由 li123456 于 2007-8-12 16:34 编辑 ]

funder · 发表于 2007-8-12 16:14

不明白Joy555的图是什么意思，如果你画的图是反光碗曲线的话，这个图是错误的

funder · 发表于 2007-8-12 16:17

透镜利于远射，并不是因为透镜能够收集更多的光，而是因为可以产生更小更密集的光斑。
但是光斑的直径和透镜的焦距成反比，用太短焦距的透镜是不行的。

funder · 发表于 2007-8-12 16:26

对泛光和光斑能量比例有个什么期望，我觉得是重要的。比较一个光斑80%，泛光20%的手电，和一个光斑60%，泛光40%的手电，如果光斑分布一样，前者中心照度高33%，同样照度标准下射程远15%。但是泛光后者是前者两倍，更容易看清周围情况，我倒是觉得后面一个分布更合理。

carsonweng18 · 发表于 2007-8-12 18:27

关注中
希望能达到楼主所言，
强顶，支持新产品，新思维

joy555 · 发表于 2007-8-12 21:16

原帖由 funder 于 2007-8-12 16:14 发表

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不明白Joy555的图是什么意思，如果你画的图是反光碗曲线的话，这个图是错误的

那是个草图，主要用来说明光杯开口角度与截获的光线能量的关系。。
LD封装的LED用光杯还可以接受。。。HD用光杯。。浪费就太多了。。

joy555 · 发表于 2007-8-12 21:32

原帖由 li123456 于 2007-8-12 15:47 发表

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看来大家争论的出发点有点不同,从一般使用来论,有光杯不必用透镜,适合近距离使用,要远射加透镜，增加远程。各取所需。:) :)58444584455844658447上面二个图是定焦对光对比,下面二个图一般对比,差别是肯定的,下面图是加 ...

你这手电光斑不好是因为透镜和光杯不适合。。现有的透镜与光杯不太可能弄出好看的光斑来。。
我现在越来越觉得光杯加透镜是可行的。。以前汽车灯前面的玻璃就不是平板的。。目的与透镜是相同。。。。透镜不只是那种规则的。。不能被常识束缚。。即然CREE能开发出LED专用透镜，那么设计出专用的反光杯与透镜也不是没有可能。。。目前无法解决的就让时间来证明吧。。

[ 本帖最后由 joy555 于 2007-8-12 21:33 编辑 ]

发烧友 · 发表于 2007-8-12 21:33

原帖由 li123456 于 2007-8-12 15:47 发表

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看来大家争论的出发点有点不同,从一般使用来论,有光杯不必用透镜,适合近距离使用,要远射加透镜，增加远程。各取所需。:) :)58444584455844658447上面二个图是定焦对光对比,下面二个图一般对比,差别是肯定的,下面图是加 ...

这位仁兄工作量挺大的啊，谢谢你的资料和图片

joy555 · 发表于 2007-8-12 21:41

原帖由 funder 于 2007-8-12 16:26 发表

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对泛光和光斑能量比例有个什么期望，我觉得是重要的。比较一个光斑80%，泛光20%的手电，和一个光斑60%，泛光40%的手电，如果光斑分布一样，前者中心照度高33%，同样照度标准下射程远15%。但是泛光后者是前者两倍，更容易看清周围情 ...

看似你这个说明有道理。。但是你应该没见过光斑80%，泛光20%的手电，光斑60%，泛光40%的那种光能严格量化的手电，又何从比较呢？
也许10%的泛光就能够达到你所说的看清周围情况了。。40%的泛光虽说更清楚，那算不算是浪费呢？另外泛光我学得只在近距离的时候好用。。比如10米以内。。。稍远的距离泛光就起不到太大的作用了。。这问题有些主观。。每个人的感受可能不一样。。

counterice · 发表于 2007-8-13 09:45

我觉得在现有基础上改进最简单的模式是给需要远射的手电都额外配备一块镜头玻璃,在玻璃圆心粘个塑料支柱,支柱向下一直伸到LED上方很近的地方,在上面插个圆锥形的小铝制反光体,其底面积不大于LED面积,这样即毫不遮挡,又能有效把LED前面60度角的光线送给反光杯,由于反光体距离LED很近,可以看作与LED同处于抛物面焦点,因此反出的光可以经过光杯较好的远射.如果需要泛光可以再换回原来的普通镜头玻璃.如果想调整泛光与远射的比例可以改变支柱的长度或者反光体的大小.

xiewg · 发表于 2007-8-13 10:56

这么快就公布结果了？就是一个透镜手电。。。还高的神神秘秘

简单的画几条线就算出A8的光斑只有60LM, 换个透镜就有180LM了？这个就算理论基础了啊。。。那也太儿戏了，阿发要是真的有兴趣，建议你装个tracepro，按照cree/ls/rebel的配光曲线，模拟一下就知道了。

fzfwwtm · 发表于 2007-8-13 11:15

关注中!学习中!:lol

MO · 发表于 2007-8-13 17:43

强啊，，，，知识汇集，，，呵呵，，

一直希望能有基于全反射机理的LED透镜，，，这样比较好用，，，

希望这么多搞光学的兄弟能设计出来。尤其是founder先生。。。

====================================

手电我喜欢聚光的，黑夜里还是远照有用。

近距离使用需要泛光的时候，前面放一张白纸就行了。
室内的话，打在墙上反射回来的泛光，那更是温柔哦。

发烧友 · 发表于 2007-8-13 20:47

原帖由 xiewg 于 2007-8-13 10:56 发表

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这么快就公布结果了？就是一个透镜手电。。。还高的神神秘秘

简单的画几条线就算出A8的光斑只有60LM, 换个透镜就有180LM了？这个就算理论基础了啊。。。那也太儿戏了，阿发要是真的有兴趣，建议你装个tracepro，按照cree/ls ...

老大，CREE和LS的曲线，他们的公司已经帮我们画出来了，我引用的图就是他们公司的官方图，至于你认为是平面的不能反映立体的光通量分布的问题，我在第一帖已经说明，绕着CREE公司的光强分布图的0度纵坐标直线为轴旋转一周就可以近似得到立体光通量分布的图。也可以恒直观看出CREE用透镜很简单就可以聚集70％以上的光通量投射到正前方光斑啊！！

你的问题，我已经在第一贴完全解析了！！

funder · 发表于 2007-8-13 21:24

原帖由 counterice 于 2007-8-13 09:45 发表

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58478

我觉得在现有基础上改进最简单的模式是给需要远射的手电都额外配备一块镜头玻璃,在玻璃圆心粘个塑料支柱,支柱向下一直伸到LED上方很近的地方,在上面插个圆锥形的小铝制反光体,其底面积不大于LED面积,这样即毫 ...

SE就是类似的效果：

光明行 · 发表于 2007-8-13 23:44

后面的帖还没都看完。我觉得楼主的计算有些地方有问题。

比如“所以大家可以看到，就算很好的很深的光杯也只能汇聚大概30％的光线向前方平行发出，剩下的 70％的光线都跑到泛光区域去了，浪费了很多光线。”－－－－这个说法明显有问题。即使光杯只能汇聚大概30％的光线，剩下的70％的光线也不会都跑到泛光区里面去。

有一个实际经验，无论是LS或是CREE的LED，不加任何聚光设备，点亮，在LED前方看，即使在比较远处的正前方，也可以明显感到亮度。这个经验说明，用光杯投射出来的中心光斑实际上是叠加出来的。既有经过光杯反射的光线还有未经反射，直接投射出来的光线。

其实很容易理解，根据楼主贴出来的光强/角度图，0度附近分布有最强的投射能量，这些光线虽然未经光杯反射，但具有平行或者接近平行出射的特点。

注意现在是在讨论一个实用的手电筒。类似楼主贴的“光效图4”的透镜手电是没办法用的，想想看，就算用个30mm的大口径透镜，不说3厘米粗的激光柱，超窄出射角的光束怎么做日常照明？我觉得楼主挺逗的“100米清晰看新华字典”，这肯定不行，就算大白天眼睛无论如何也看不清楚100米处的新华字典。

实际的透镜手电都有个投射角度（以前论坛好像就有个叫“银月”的透镜手电宣传了一阵，印象里投射角度好像是不到10度）；实际照明也总是在一定距离内的照明。这样在有限距离处进行光通量对比，计算光杯反射电筒的中心光斑通量时，就需要把在透镜角度内的直射光线通量也算进去才对。所以这个结论“几乎可以汇聚90％上的光线，这样计算光斑的总亮度就是189LM，189LM大概就是 60LM的三倍左右的亮度。”也就明显有问题。如果30％的光线真的对应60LM，那么放光碗投出来的中心斑通量一定会大于这个数值；同样90％对应189LM的话，透镜光斑通量肯定也没有反光碗中心斑的3倍。

另外还有楼主图式的透镜电筒光线按出射角均匀扩散问题。根据经验，现在流行的MZZLG CREE 18650，3米处，中心斑直径不超过30cm。这个3米处的光斑直径数据对应一个差不多6度出射角的透镜电筒。3米是个临界点，3米之后，透镜电筒的均匀光斑直径将会大于反光碗的中心斑，可以预期，在3米之后的某处，反光碗中心斑的通量将会超过等面积的那部分透镜斑………

[ 本帖最后由光明行于 2007-8-13 23:46 编辑 ]

panic · 发表于 2007-8-14 10:07

感觉楼主的计算结果确实有问题，周围光通量的积分值不会比中心少。
在围棋有个“胜利线”的说法，就是在围棋棋盘边缘的三线，累计总目数比中心其余的目数还多。由于面积的优势，外围的光通量会远大于中心的。

xiewg · 发表于 2007-8-14 10:15

原帖由 发烧友 于 2007-8-13 20:47 发表

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老大，CREE和LS的曲线，他们的公司已经帮我们画出来了，我引用的图就是他们公司的官方图，至于你认为是平面的不能反映立体的光通量分布的问题，我在第一帖已经说明，绕着CREE公司的光强分布图的0度纵坐标直线为轴旋转一周就可 ...

给LED加透镜/光杯就是一个光源二次开发，cree/ls给出的就是一个特定朗伯体的发光曲线，简单的说，tracepro能做的，就是可以从发光体发出的若干数量的光线，经过透镜/光杯的折射/反射，最终形成的效果。这才是科学。。。

counterice · 发表于 2007-8-14 12:36

SE是什么东东,有它的光斑图吗

guiguai · 发表于 2007-8-14 12:42

原帖由 counterice 于 2007-8-14 12:36 发表

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SE是什么东东,有它的光斑图吗

SE，早期的LED封装形式之一，就是下图这种样子

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