Apa keuntungan dari LED “topi jerami” (kerucut terbalik)?

LED dengan lensa berbentuk kerucut cekung kadang-kadang disebut LED "topi jerami". Apa keuntungannya dibandingkan dengan lensa hemisfer yang lebih umum?

Lensa LED topi jerami memiliki pola distribusi cahaya yang jauh lebih merata daripada lensa belahan bumi biasa. Lensa belahan biasanya memfokuskan cahaya ke kerucut sempit sekitar 20 derajat. Salah satu aplikasi yang bekerja dengan sangat baik adalah lampu pohon Natal. Lensa topi jerami membuat cahaya LED menyebar seperti bola lampu pijar.

LED "Topi Jerami" adalah nama yang umumnya diberikan kepada LED yang amplopnya lebih pendek dan lebih lebar dan lebih rata daripada LED epoksi 5mm yang khas. Fitur utama adalah bahwa sudut radiasi yang sangat luas tercapai - biasanya sudut 90 derajat hingga 160 derajat kerucut penuh.

NAMUN, ini BUKAN apa yang Anda jelaskan dalam pertanyaan Anda dan tidak seorang pun (per 21 Januari 2013) yang benar-benar menjawab apa yang Anda tanyakan.

Kebanyakan LED menggunakan lensa yang terbentuk sebagai bagian dari konstruksi.
LED yang Anda maksud tidak terutama menggunakan lensa - melainkan menggunakan reflektor internal - lihat diagram di bawah ini.

Dengan LED yang diselaraskan untuk memancarkan secara vertikal (seperti yang ditunjukkan), cahaya dari die bergerak secara vertikal pada sudut yang relatif lebar dan bertemu dengan permukaan cermin dan dipantulkan hampir secara horizontal. Karena sinar cahaya dari cetakan tidak sejajar, mereka akan memotong cermin pada sudut yang berbeda tergantung pada sumber dan tujuan sehingga cahaya akan menyebar dalam pita sudut lebar atau halo. Tidak ada radiasi frontal langsung karena rakitan cermin tidak jelas. Mungkin ada beberapa radiasi ke depan di semua sudut karena pantulan internal di tubuh LED tetapi levelnya akan rendah.

Kenapa melakukan ini? / Untuk apa ini digunakan?

1. Karena mereka bisa.
2. Beberapa orang menganggapnya berguna. misalnya array LED ini diatur di belakang panel instrumen dan menghadap ke luar akan menerangi rongga di belakang panel. Ini dapat bertindak sebagai panduan cahaya formal atau informal.

Jika Anda menempatkan LED ini di reflektor eksternal yang lebih besar itu akan menempatkan sebagian besar cahaya pada permukaan reflektor pada jarak pendek di luar LED. Jadi reflektor yang sangat pendek dapat melakukan pekerjaan dengan baik atau membentuk balok menjadi beberapa pola maju lainnya.

Saya telah melihat obor LED daya tinggi yang dirancang untuk penggunaan Polisi. Ini memiliki LED SMD sudut lebar standar dan reflektor dalam, tetapi sebagian besar cahaya ditangani oleh wilayah tepat di luar LED.

Tampaknya ada diskusi tentang seperti apa topi jerami itu.

Keduanya topi jerami, tapi yang kiri cekung , sedangkan yang kanan cembung . Mencari images.google.com mengembalikan hampir secara eksklusif LED yang berbentuk cembung:

Sementara LED PTH klasik lebih seperti "topi Elbonian" , ini memiliki die lebih dekat ke lensa, dan lensa juga kurang bulat. Ini menghasilkan sudut radiasi yang jauh lebih luas, biasanya 120 ° hingga 140 °, sedangkan LED Elbonian sering memiliki sudut radiasi kurang dari 60 °.

LED topi jerami memiliki sudut pandang yang lebih luas (biasanya 100 derajat).

Saya salah satu dari dua penemu Topi Jerami .. Ketika awal kecerahan tinggi LED putih Nichia keluar, teman saya John Mize memulai sebuah perusahaan untuk membuat senter LED menggunakan LED berukuran T1-3 / 4s. Kami membutuhkan cara untuk memaksa
cahaya mengisi reflektor senter. John bukan orang Optik, dan meminta saya untuk membantu mendapatkan sinar yang hampir terkolimasi untuk senternya.

Kami mulai dengan LED standar dan membangun rig untuk menggiling kurva baru ke permukaan yang dipimpin stok. Dengan hati-hati menggunakan keseimbangan antara Refleksi Internal Total, Hamburan dari penggilingan, dan Emisi Maju, kita bisa mendapatkan sinar yang cukup bagus dalam reflektor senter standar yang dimaksudkan untuk flashlamp sel dua "D". Saya yang mengajar John tentang TIR. Nama saya tidak muncul dalam paten karena saya melakukan pekerjaan kontrak.

LED dengan Lubang Kerucut adalah desain yang dipatenkan oleh sesama bernama YAN. Perangkat Yan dikutip terhadap kami dalam tahap peninjauan paten oleh pemeriksa. Kami harus mengirimkan balasan yang menunjukkan pemindaian goniometer dari pola balok. Perangkat kami menunjukkan peningkatan yang signifikan atas perangkat "YAN" stok atau patennya akan ditolak.

Ketika pemegang lisensi utama John bersikeras untuk mengalihkan produksi ke Hong Kong, desainnya mudah disalin di mana tidak ada penegakan paten, dan seseorang membayar untuk membuat cetakan untuk bentuk tersebut.

Sejak itu telah banyak disalin dan dimodifikasi.

Lihat US 6328456, John v. Mize ..

Ungkapan dan gambar dari pertanyaan awal bertentangan: gambar menunjukkan bukan "topi jerami" (alias "helm") yang menggunakan LED, melainkan "lensa" dengan kerucut cekung atau "kerucut terbalik". Jawaban Stevenh menunjukkan "topi jerami" dengan lensa LED.

Tujuan dari kedua bentuk lensa alternatif ini telah disebutkan: untuk mengubah pola dispersi cahaya. LED standar bulat biasanya melempar kerucut terang dengan sudut sudut pada kisaran sekitar 20 hingga 90 derajat tergantung pada geometri spesifik yang digunakan (atau, untuk jenis difusi, paling terang terlihat dari sudut dalam kisaran seperti itu).

Lensa topi jerami memproyeksikan pola hemisferikal yang lebih luas atau kurang luas, yang sekali lagi tergantung pada geometri yang tepat dapat mendekati atau melebihi 120 derajat.

Namun, deskripsi yang diberikan oleh Russell McMahon untuk lensa kerucut terbalik tidak cukup akurat - kerucut terbalik bukanlah reflektor buram. Jadi, sementara desain ini memproyeksikan sebagian besar cahaya dalam pita sedikit miring ke depan seperti yang ditunjukkan dalam diagram, sejumlah besar cahaya masih melewati kerucut dalam arah yang lebih umum ke depan. Ini juga menghasilkan pola proyeksi hemisferis yang kurang lebih, tetapi dengan cahaya yang lebih terang ke arah pinggiran dan beberapa ketidakmerataan yang ditandai oleh cincin yang lebih terang dan lebih gelap dalam pola, dibandingkan dengan pola topi jerami yang lebih menyeluruh, umumnya tidak memiliki setiap cincin terang penting di arah depan, dan biasanya agak lebih cerah ke arah tengah lurus ke depan.

Bentuk LED:

"Bullet" - (tipe tradisional) memberikan sorotan sorot untuk senter

"Strawhat" - (lensa lebih pendek) memberikan sinar lampu sorot yang lebih luas

"Flat Top" - (seperti yang dikatakan) memberikan cahaya yang luas

"Inverted Cone" (diperlihatkan dalam pertanyaan asli) - memberikan cahaya ke samping semua, tetapi kurang ke depan