Qual è il vantaggio di un LED a "cappello di paglia" (cono invertito)?

I LED con una lente concava a forma di cono sono talvolta chiamati LED "cappello di paglia". Qual è il vantaggio rispetto alla lente emisferica più comune?

Le lenti a LED a cappello di paglia hanno un modello di distribuzione della luce molto più uniforme rispetto alla tipica lente a emisfero. La lente dell'emisfero di solito focalizza la luce in un cono stretto di circa 20 gradi. Un'applicazione che funziona molto bene sono le luci dell'albero di Natale. Le lenti a cappello di paglia rendono la luce LED diffusa come una lampadina a incandescenza.

LED "cappello di paglia" è il nome generalmente dato ai LED la cui busta è più corta, più larga e più piatta del tipico LED epossidico da 5 mm. La caratteristica principale è che si ottiene un angolo di radiazione molto ampio, in genere un angolo di cono pieno da 90 ° a 160 °.

Tuttavia, questo NON è quello che hai descritto nella tua domanda e nessuno (dal 21 gennaio 2013) ha effettivamente risposto a ciò che hai chiesto.

La maggior parte dei LED utilizza una lente formata come parte della costruzione.
Il LED a cui ti riferisci non utilizza principalmente un obiettivo - invece utilizza un riflettore interno - vedi diagramma sotto.

Con il LED allineato per irradiare verticalmente (come mostrato) la luce dallo stampo viaggia verticalmente con un angolo relativamente ampio e incontra una superficie a specchio e viene riflessa quasi in orizzontale. Poiché i raggi di luce della matrice non sono paralleli, intersecheranno lo specchio con angoli diversi a seconda della sorgente e della destinazione, quindi la luce verrà diffusa in una banda grandangolare o alone. Non vi è alcuna radiazione frontale diretta poiché il gruppo specchio è opaco. Potrebbe esserci una certa radiazione diretta a tutti gli angoli a causa della riflessione interna nel corpo del LED, ma il livello sarà basso.

Perché farlo / A cosa serve?

1. Perché possono.
2. Alcune persone lo trovano utile. ad esempio una schiera di questi LED disposti dietro un cruscotto e rivolti verso l'esterno illumina la cavità dietro il pannello. Questo potrebbe fungere da guida alla luce formale o informale.

Se si posiziona questo LED in un riflettore esterno più grande, posizionerà la maggior parte della luce sulla superficie del riflettore a breve distanza oltre il LED. Quindi un riflettore molto corto può fare un buon lavoro o formare il raggio in qualche altro schema in avanti.

Ho visto torce a LED ad alta potenza progettate per l'uso della polizia. Questi avevano LED SMD grandangolari standard e riflettori profondi, ma la stragrande maggioranza della luce era gestita dalla regione appena oltre il LED.

Sembra che ci sia una discussione su come dovrebbe essere un cappello di paglia.

Entrambi sono cappelli di paglia, ma quello sinistro è concavo , mentre quello destro è convesso . La ricerca di images.google.com restituisce quasi esclusivamente LED a forma convessa:

Mentre i classici LED PTH sono più simili al "cappello elboniano" , questi hanno il loro dado più vicino all'obiettivo e anche l'obiettivo è meno arrotondato. Ciò consente un angolo di radiazione molto più ampio, in genere da 120 ° a 140 °, mentre i LED elboniani hanno spesso angoli di radiazione inferiori a 60 °.

I LED a cappello di paglia hanno un angolo di visione più ampio (in genere 100 gradi).

Sono uno dei due inventori del Cappello di Paglia. Quando sono usciti i primi LED bianchi Nichia ad alta luminosità, il mio amico John Mize ha avviato un'azienda per produrre torce a LED utilizzando LED di dimensioni T1-3 / 4s. Avevamo bisogno di un modo per forzare la
luce a riempire il riflettore della torcia. John non era una persona di ottica e mi chiese di aiutarmi a ottenere un raggio quasi collimato per le sue torce.

Abbiamo iniziato con un LED standard e costruito un impianto per macinare una nuova curva sulla superficie del led di serie. Usando attentamente un equilibrio tra Riflessione interna totale, Scattering dalla rettifica ed Emissione diretta, potremmo ottenere un raggio abbastanza piacevole in un riflettore a torcia standard destinato a una torcia a due celle "D". Sono quello che ha insegnato a John sul TIR. Il mio nome non appare nel brevetto mentre facevo il contratto.

Il LED con Conical Pit è un design brevettato di un collega di nome YAN. L'esaminatore ha citato il dispositivo di Yan contro di noi nella fase di revisione dei brevetti. Abbiamo dovuto inviare una risposta che mostrava una scansione goniometrica dei modelli di fascio. Il nostro ha mostrato un notevole miglioramento rispetto a un dispositivo "YAN" di serie o il brevetto sarebbe stato respinto.

Quando il maggiore licenziatario di John ha insistito per spostare la produzione ad Hong Kong, il progetto è stato prontamente copiato dove non vi era alcuna richiesta di brevetto e qualcuno ha pagato per realizzare stampi per la forma.

Da allora è stato ampiamente copiato e modificato.

Vedi US 6328456, John v. Mize ..

Il fraseggio e l'immagine della domanda originale sono in conflitto: l'immagine mostra non i LED con lente "cappello di paglia" (aka "elmetto"), ma i LED con lente "cono concavo" o "cono invertito". La risposta di Stevenh mostra un LED con lenti a "cappello di paglia".

Lo scopo di entrambe queste forme di lenti alternative è già stato menzionato: cambiare il modello di dispersione della luce. Un LED standard a punta rotonda in genere genera un cono luminoso con un angolo di vertice nell'intervallo da circa 20 a 90 gradi a seconda della geometria specifica utilizzata (o, per i tipi diffusi, è più chiaramente visibile dagli angoli in tale intervallo).

Una lente a cappello di paglia proietta un modello emisferico più o meno ampio, che di nuovo a seconda dell'esatta geometria può avvicinarsi o superare i 120 gradi.

Tuttavia, la descrizione fornita da Russell McMahon per la lente a cono invertito non è del tutto accurata: il cono invertito non è un riflettore opaco. Quindi, mentre questo design proietta la maggior parte della luce in una banda leggermente inclinata in avanti, come mostrato nel diagramma, una quantità significativa di luce attraversa ancora il cono nelle direzioni più generalmente avanti. Ciò si traduce anche in un modello di proiezione emisferica più o meno, ma con una luce più luminosa verso la periferia e alcune irregolarità caratterizzate da anelli più luminosi e più scuri nel modello, rispetto al modello di cappello di paglia che è più uniforme nel complesso, generalmente non ha eventuali anelli luminosi degni di nota nella direzione in avanti, e di solito è leggermente più luminoso verso il centro in direzione diritta.

Forme LED:

"Bullet" - (tipo tradizionale) fornisce un fascio di riflettori per le torce

"Strawhat" - (lente più corta) offre un raggio più ampio del proiettore

"Flat Top" - (come dice) fornisce una luce diffusa

"Cono invertito" (mostrato nella domanda originale) - dà luce laterale per tutto, ma meno alla parte anteriore