LED灯罩透光设计.docx

1、LED灯罩透光设计本小号很早之前就有分享过一篇导光结构设计有关注的朋友，应该都看过，里面重点介绍了导光柱的结构设计，那么这期继续分享LED灯透光光设计，这里除了介绍指示灯导光柱设计，还会介绍氛围灯透光件设计，将之前的信息进行归类到这一篇，用于结构设计参考用。【一】灯光源有哪些种类？1，白炽灯白炽灯又被称为电灯泡，是我们在家庭装修中最常见的灯具。白炽灯的色光最接近太阳光，光源小，但是灯罩的样式非常多。基本通用，并且彩色品种非常的多，具有定向、散射、漫射等多种形式，可以增加物体立体感。但是白炽灯尤其的不环保，我们在使用白炽灯时，有95%的电能都耗在了灯丝的加热上，只有剩下那5%才真正用在了转换为可

2、见的光源。并且发热温度过高，容易提升室温，热蒸发过快，所以寿命一般都比较短。色温也比较低，带一点黄色。2，荧光灯和白炽灯一样，荧光灯也有一个我们耳熟能详的别名，就是日光灯。荧光灯和白炽灯不一样的地方在于，它非常的节能，所消耗的60%电能都可以转化为紫外光，剩下的40%才会变为热能。并且紫外光转为可见光的效率是相同功率钨丝电灯的两倍。但是在荧光灯的生产中会产生汞，造成污染。并且显色性能一般，也容易会视力造成影响。3，节能灯节能灯的别名被称为紧凑型荧光灯，光效非常高，是普通白炽灯的五倍之多，节能效果非常明显，并且寿命一般也比较高，是普通灯泡的八倍，体积还很小，便于使用。但是节能灯会产生光衰，影响物

3、品的本来颜色，还会对视力造成伤害。4，LED灯LED其实就是发光二极管，体积小，耗电低，寿命长，无毒还环保，一般都是用于室外装饰，工程照明，现在逐渐转为室内照明。但是LED灯价格比较贵，需要恒流电源来维持，处理不好散热的话还会造成光衰。【二】LED灯光源种类以我们目前设计的电子产品为列，目前比较多用的为LED灯珠，而选择LED的时候需要注意LED的这几个参数（功率，颜色，波长，发光角度，光通量，电压与电流），这些参数与LED灯本体发光亮暗有关，而LED灯珠的种类又有好几种。A，草帽形LED灯B，圆头LED灯C，内凹LED灯D，椭圆LED灯珠E，方形LED灯珠F，子弹头LED灯珠注意灯头不是圆柱

4、体G，平头LED灯珠H，食人鱼LED灯珠I，贴片式LED灯珠，正或侧发光不同种类的灯珠发光角度又不同，所以要根据实际应用去做设计方案。【三】导光材料的选择1，导光材料选择，一般以PC与PMMA为主，PS与半透明的ABS为辅，透明导光效果最好是PMMA和PC，透光率可以达到92%以上效果。2，导光材料+扩散剂（3-5%）的方式，如果LED灯设计为直射，只是为了透光均匀，则可以直接用半透的材料加扩散剂，或者透光件底部贴散光片（扩散片），将光源扩散开，使透光达到均匀。3，导光材料表面处理的方式，导光柱表面做咬花，磨砂或者雾面处理效果，或者纹理凹凸结构。当光源均匀度不好时，可以将导光面也设计成雾面模式

5、效果，或者纹理效果，让光源更加均匀。比如常见的氛围灯光圈效果，在背部做咬花或者磨砂效果，表面也可以做0.3*0.3锯齿面进行散光，或者电火花纹，规格用粗电火花纹（可用VDI27），然后注意导光柱与LED间的距离，不可太靠近，否则散光效果不好，LED灯要选用散射角度大点的（常规120度发射角）。【四】导光柱结构设计先来看看光源分布于光谱根据上图可以看出，光源是呈扇形发射，发射角度一般在120度，轴心最亮，越往边缘越暗，由此可以得出，导光柱一定要居中，否则就有光衰。1，常规L形导光柱结构设计导光柱呈L形，L形转角设计成45度反射面，导光柱表面处理需要注意，光源入射面为高光面，出光面为雾面效果，45

6、度角反射面也为高光效果，其它面为普通处理效果。材料选择透明PC或者透明PC+扩散剂（3-5%）方式，具体根据导光光线长短来定，入射面与出光面线长越长，透明度则越高。2，U形或者Z形或者多转折形导光柱结构设计U形导光柱结构示意图Z字形导光柱结构示意图球形灯L形导光柱结构示意图。转角设计与L形常规设计一样，成45度反射高光面，导光柱表面处理需要注意，光源入射面为高光面，出光面为雾面效果，45度角反射面也为高光效果，其它面为普通处理效果。材料选择透明PC或者透明PC+扩散剂（3-5%）方式。然而入射面也可以根据LED灯的形状设计成凹球面，也可以直接设计成凹球面聚光，这种设计通常在光源亮度不够时才会设

7、计，要是导光线长很短，则无需设计，作用并不大。3，侧发光LED导光柱设计侧发光LED导光柱设计与常规到形状导光柱设计原理是一样的，只是将光源从直射改成了侧射，那么设计导光走向的时候就要多设计几个45度反射面，其它与L形导光设计无异。4，折射角度为非45度导光柱结构设计当将导光柱设计成弧形或者反射面为非45度角时，LED光源中心最亮点是不会直接通过反射面反射出去，而是通过侧边多次反射出去，看到的光源点应该为漫射效果，所以有人说，反射面不是45度一样可以达到效果，这个取决于对亮度与均匀度的要求，如果导光光线很短就算没有反射面一样可以达到效果。【五】氛围灯导光结构设计先来看看市面上最常见的几种氛围灯

8、效果图。以上几种是比较有代表性的氛围灯圈设计，有单色，有RGB多色，显示效果有炫彩，跑马灯等。要想实现这么漂亮均匀的效果，必须要将灯的排布，发射角度，透光材料定义好，否则就会有暗角，亮度不均问题。1，直射发光氛围灯结构设计见上图，LED灯光源直射，灯发射角度为120度，2颗灯发射角度相交光源要覆盖住表面透明件，灯与表面透明件距离根据灯的颗数排列间距定义，反之灯的间距影响灯与表面透明件的距离。直射模式设计会有一个风险，那就是当2颗灯相交光源覆盖处亮度不够时，就会形成暗角，表面一看就亮度不均，有明显的灯影效果。解决方案；A，增加LED灯与表面透光件距离，让2颗LED灯相交光源覆盖更多，缩短最亮与最

9、暗灯对比，另外也可以调整灯的间距，不过从成本与功耗上来选择，最好是调整LED灯与表面透光件距离。B，将表面透光件内部设计成雾面，或者斜面纹，以此让光线经过多次折射后散出，或者LED灯与透光件中间再增加一层扩散膜，让光线经过多次折射后散出。如果以上方式都解决不了，那只能改变出光方式。2，侧射发光氛围灯结构设计A，见上图，将LED光源改成侧发射，然后通过多次折射后透出表面。透光件材料采用透明PC或者半透PC+3-5%扩散剂材料，反射面材料选择白色白反或者白色反光材料，值得注意的是，LED灯与透明件需要有一定的距离，防止灯影产生，具体根据发射角覆盖面积计算模拟。B，见上图，LED还是侧发射，表面透明

10、件设计成导光模式，完全通过透明材料导光，这类设计在完全透明的导光材料时，表面亮度非常弱，基本上看不到光源。如果采用PC+扩散剂材料，则会在离光源近的地方亮，远的地方弱，达不到完全均匀的效果。C，见上图，LED侧发射，将光源与导光件拉开一点距离，通过散射或者漫反射透射出来，这种方案需要注意设计遮挡灯影，也就是LED灯的直射面，见上图，没有设计遮挡直射面，则会有很明显的灯影，亮度不均匀。3，侧射导光板氛围灯结构设计这类方式上次拆解耳机的时候也讲到过，对于结构设计没有特别的技术要求，就是将表面透明件内部设计一片导光板而已，见下图：导光板上下设计了白反，导光板周围有设计一圈反光贴纸，让光线衰减做到最少。这类造型设计一般为单色呼吸效果，如果要做到跑马灯，或者其他效果，成本将会很高。 【结语】1，指示灯导光柱结构设计并不难，重点把控好光线折射走向，以及材料与亮雾面的选择，最差可以通过LED器件的亮暗来调节想要的效果。2，炫彩氛围灯透光结构设计，在空间满足的情况下尽量选择侧射发光，不但效果要比直射好，而且还可以减少LED灯排布的颗数，减少成本。3，采用导光板方式实现氛围灯效果，导光板需要专业的导光板厂商去设计，因为发光网点的设计不是随意设计的，是需要软件模拟计算的，毕竟这块不是我们的专业，专业的事情交给专业的人去处理。