В чем преимущество светодиода «соломенная шляпа»?

Светодиоды с вогнутой конусообразной линзой иногда называют светодиодами "соломенной шляпы". В чем преимущество по сравнению с более распространенной полусферической линзой?

Светодиодные линзы в соломенной шляпе имеют гораздо более равномерное распределение света, чем обычные полусферические линзы. Полусферические линзы обычно фокусируют свет в узкий конус примерно в 20 градусов. Одно приложение, которое работает очень хорошо, это огни рождественской елки. Линзы соломенной шляпы заставляют светодиод рассеивать свет, как лампа накаливания.

Светодиод «Соломенная шляпа» - это название, обычно присваиваемое светодиодам, огибающая которых короче, шире и ровнее, чем обычный 5-мм эпоксидный светодиод. Главная особенность заключается в том, что достигается очень широкий угол излучения - обычно полный угол конуса от 90 до 160 градусов.

ОДНАКО, это НЕ то, что вы описали в своем вопросе, и никто (по состоянию на 21 января 2013 года) фактически не ответил на ваш вопрос.

Большинство светодиодов используют формованную линзу как часть конструкции.
Светодиод, на который вы ссылаетесь, в основном не использует линзы - вместо этого он использует внутренний отражатель - см. Схему ниже.

Если светодиод выровнен так, чтобы излучать вертикально (как показано на рисунке), свет от матрицы распространяется вертикально под относительно широким углом, встречается с зеркальной поверхностью и отражается почти горизонтально. Поскольку световые лучи от матрицы не параллельны, они будут пересекать зеркало под разными углами в зависимости от источника и места назначения, поэтому свет будет распространяться в очень широкоугольной полосе или в гало. Прямого фронтального излучения НЕТ, так как узел зеркала непрозрачен. Может быть некоторое прямое излучение под всеми углами из-за внутреннего отражения в корпусе светодиода, но уровень будет низким.

Зачем это делать? / Для чего это используется?

1. Потому что они могут.
2. Некоторые люди находят это полезным. например, массив этих светодиодов, расположенных за приборной панелью и обращенных наружу, будет освещать полость за панелью. Это может выступать в качестве официального или неформального светового ориентира.

Если вы поместите этот светодиод в внешний отражатель большего размера, он поместит большую часть света на поверхность отражателя на небольшом расстоянии от светодиода. Таким образом, очень короткий отражатель может сделать хорошую работу или сформировать луч в какой-то другой прямой рисунок.

Я видел мощные светодиодные фонари, предназначенные для использования в полиции. У них были стандартные широкоугольные SMD-светодиоды и глубокие отражатели, но подавляющее большинство света обрабатывалось областью, расположенной сразу за светодиодом.

Кажется, идет дискуссия о том, как должна выглядеть соломенная шляпа.

Обе соломенные шляпы, но левая вогнутая , а правая выпуклая . При поиске на images.google.com отображаются почти исключительно светодиоды выпуклой формы:

В то время как классические светодиоды PTH больше похожи на «Elbonian hat» , они имеют свою матрицу ближе к объективу, а объектив также менее закруглен. Это обеспечивает гораздо более широкий угол излучения, обычно от 120 ° до 140 °, тогда как эльбоновские светодиоды часто имеют углы излучения менее 60 °.

Светодиоды соломенной шляпы имеют более широкий угол обзора (обычно 100 градусов).

Я один из двух изобретателей Соломенной Шляпы. Когда появились первые белые светодиоды Nichia высокой яркости, мой друг Джон Мизе основал компанию по производству светодиодных фонарей с использованием светодиодов размером T1-3 / 4s. Нам нужен был способ заставить
свет заполнять отражатель фонарика. Джон не был специалистом по оптике и попросил меня помочь получить почти коллимированный луч для его фонарей.

Мы начали со стандартного светодиода и построили установку для шлифования новой кривой на стандартной светодиодной поверхности. Тщательно используя баланс между полным внутренним отражением, рассеянием от шлифования и прямым излучением, мы могли бы получить достаточно хороший луч в стандартном отражателе для фонарика, предназначенном для лампы с двумя D-ячейками. Я тот, кто учил Джона о МДП. Мое имя не фигурирует в патенте, так как я работал по контракту.

Светодиод с конической выемкой - запатентованный дизайн от товарища по имени YAN. Устройство Яна было процитировано против нас на стадии рассмотрения патента экспертом. Мы должны были представить ответ, показывающий гониометрическое сканирование диаграмм направленности. Наши показали значительное улучшение по сравнению со стандартным устройством «YAN», иначе патент был бы отклонен.

Когда главный лицензиат Джона настоял на переносе производства в Гонконг, дизайн был легко скопирован там, где не было патентного правоприменения, и кто-то заплатил за изготовление форм для этой формы.

С тех пор он был широко скопирован и изменен.

См. US 6328456, John v. Mize.

Формулировка и изображение исходного вопроса противоречат друг другу: на изображении показаны не линзовые светодиоды с «соломенной шляпой» (то есть «шлем»), а линзовые светодиоды с «вогнутым конусом» или «с перевернутым конусом». В ответе Стивена показан светодиод в соломенной шляпе.

Цель обеих этих альтернативных форм линз уже упоминалась: изменить рисунок рассеяния света. Стандартный светодиод с круглой вершиной обычно создает яркий конус с углом наклона вершин в диапазоне примерно от 20 до 90 градусов в зависимости от конкретной используемой геометрии (или, для рассеянного типа, наиболее ярко виден с углов в таком диапазоне).

Линза соломенной шляпы проецирует более широкий или более равномерный полусферический рисунок, который опять-таки в зависимости от точной геометрии может приближаться или превышать 120 градусов.

Тем не менее, описание, данное Расселом МакМахоном для линзы с перевернутым конусом, не совсем точно - перевернутый конус не является непрозрачным отражателем. Таким образом, в то время как этот дизайн проецирует большую часть света в слегка наклоненной вперед полосе, как показано на диаграмме, значительное количество света все еще проходит через конус в более общих направлениях вперед. Это также приводит к более или менее полусферической проекции рисунка, но с более ярким светом к периферии и некоторой неравномерностью, характеризующейся более яркими и темными кольцами рисунка, по сравнению с рисунком соломенной шляпы, который является более равномерным в целом, как правило, не имеет любые заслуживающие внимания яркие кольца в прямом направлении, и, как правило, несколько ярче по направлению к центру в прямом направлении.

Светодиодные формы:

«Пуля» - (традиционный тип) дает луч прожектора для фонарей

«Strawhat» - (более короткая линза) дает более широкий луч прожектора

«Flat Top» - (как говорится) дает широко распространенный свет

«Перевернутый конус» (показан в оригинальном вопросе) - дает боковой свет вокруг, но меньше спереди