Una lente LED sirve no solo como una cubierta protectora para el chip LED, sino también como un sistema óptico secundario capaz de controlar los patrones de distribución de la luz,Mejora significativamente la eficiencia luminosa y reduce el deslumbramiento.

La elección de la lente adecuada afecta directamente el rendimiento de la iluminación, el consumo de energía y el éxito final de su proyecto.

Este artículo proporciona una guía de selección profesional y práctica que abarca cuatro aspectos clave: compatibilidad del chip LED, diseño de la lente, selección de material y idoneidad para escenarios de aplicación.

1.Combine el chip LED. La base de todo el diseño óptico LED.
  1.1 Chips para pequeños dispositivos de montaje en superficie (SMD)
  1.2: Las cuentas LED COB
  1.3: Perlas LED de alta potencia (1W100W)

2.Selección de la forma de la lente, tamaño, ángulo del haz y tipo
  2.1 Forma y tamaño
  2.2 Ángulo del haz (determinación del área de cobertura)
  2.3 Tipos comunes de lentes

3- Cómo elegir los materiales de las lentes: PMMA / PC / vidrio / silicona

4. Selección de lentes LED basados en escenarios de aplicación
  4.1 Iluminación exterior (luces de calle, proyectores, luces de paisaje)
  4.2 Iluminación interior (hogares, oficinas, centros comerciales)
  4.3 Iluminación industrial (instalaciones de alta altura, almacenes, fábricas)
  4.4 Iluminación agrícola (luces de cultivo de plantas)

5. Preguntas frecuentes

1.Combine el chip LED. La base de todo el diseño óptico LED.

La lente LED debe ajustarse con precisión al chip LED específico; de lo contrario, puede dar lugar a artefactos de luz (como manchas brillantes o oscuras) y a un desperdicio de eficiencia luminosa.

Sin embargo, para ciertos chips, tales como los SMD 3030s, 3535s,y de la serie Cree XPE/XPG, los ficheros de datos fotométricos son lo suficientemente similares como para que un solo modelo de lente pueda utilizarse indistintamente en estos diferentes chips..

Sin embargo, el ángulo de haz resultante y la eficiencia luminosa pueden variar ligeramente según el chip específico utilizado.

ELS (superficie emisora de luz): el área efectiva real del chip LED o del revestimiento de fósforo que emite luz (distinto de las dimensiones generales del paquete).cuanto más adecuado sea para su uso con lentes más pequeños.

1.1: Chips para dispositivos pequeños de montaje en superficie (SMD)

Cuando se iluminan, estos chips aparecen como un pequeño punto brillante o un pequeño cuadrado.

Sus características específicas y usos previstos varían según el modelo en particular.

2835 Chips

Cuando se iluminan, aparecen como un punto muy pequeño y brillante.

Aplicaciones comunes: luces de panel plano, luminarias lineales, iluminación de oficina, etc.

Emparejamiento de lentes: Lentes de cúpula pequeñas o lentes de matriz (múltiples lentes agrupadas).

3030 Fichas

Cuando se iluminan, aparecen como un punto brillante relativamente pequeño (un poco más grande que el chip 2835).

Aplicaciones comunes: luces de panel, luces de rejilla, diseños ópticos compactos, etc.

Emparejamiento de lentes: pequeñas lentes de cúpula o lentes de matriz.

3535 Perlas LED

Cuando se iluminan, producen una fuente puntual concentrada de alto brillo; su potencia de salida es generalmente mayor que la de los LED 2835 y 3030.

Aplicaciones comunes: luces de pista, ampollas de pared, focos de luz exteriores y otros accesorios que requieren un control preciso de la luz.

Emparejamiento de lentes: lentes de cúpula única o lentes de collimación con soportes, adecuadas para haces estrechos y proyección a larga distancia.

5050 Perlas LED

Cuando se iluminan, suelen aparecer como un pequeño cuadrado (contiene potencialmente múltiples chips LED internos); su superficie emisora de luz es ligeramente mayor que la de 2835, 3030,y 3535 LED.

Aplicaciones comunes: tiras de LED, iluminación decorativa, cajas de luz publicitarias y otros escenarios que requieren una emisión de luz uniforme.

Emparejamiento de lentes: lentes individuales de tamaño medio cuando se utilizan individualmente; conjuntos de lentes integrados cuando se utilizan en tiras o módulos de LED.

1.2 Perlas LED COB

Cuando se iluminan, se presentan como una sola superficie uniformemente brillante, con dimensiones que van desde tan pequeñas como una uña hasta dimensiones significativamente más grandes.

Estos LED requieren una lente con un diámetro suficientemente grande para cubrir completamente toda la superficie emisora de luz.Esto asegura que los bordes no parezcan tenues y que el punto de luz resultante sea más uniforme.

Aplicaciones comunes: focos, luces de abajo, iluminación de acento en centros comerciales, etc.

1.3 Perlas LED de alta potencia (1W100W)

Estos LED presentan un alto brillo y generan calor significativo, lo que exige mayores demandas tanto a la lente como a la estructura de disipación de calor.

1W3W (tipos de potencia más baja): por lo general se emparejan con lentes pequeñas con soportes de montaje.

10W 100W (tipos de mayor potencia): fuentes de luz en su mayoría integradas (estructuralmente similares a los LED COB), que requieren lentes de gran formato o copas reflectoras especialmente diseñadas.

Los diferentes niveles de potencia requieren diferentes soluciones ópticas.Las lentes generalmente no son intercambiables entre diferentes tipos de LED y deben ajustarse específicamente al tipo y dimensiones reales del LED utilizado..

2.Selección de la forma de la lente, tamaño, ángulo del haz y tipo

2.1 Forma y tamaño

Lentes circulares

Cuando se iluminan, producen un punto de luz circular con una distribución uniforme y simétrica.

Aplicaciones comunes: luces de gran altura, farolas, proyectores y otros escenarios que requieren una iluminación uniformeEl problema es el de la calidad de los productos.

Características de la lente: El diseño circular permite que la luz se difunda uniformemente en todas las direcciones, por lo que es adecuada para la iluminación hacia abajo desde posiciones elevadas.

Lentes cuadradas o rectangulares

Cuando se ilumina, el punto de luz suele aparecer de forma rectangular o irregular, lo que permite que la luz se concentre dentro de un área específica.

Aplicaciones comunes: Escenarios que requieren iluminación direccional, como los accesorios lineales, los limpiadores de paredes y los módulos de iluminación callejera.

Características de la lente: permite una distribución asimétrica de la luz.La luz se dirige principalmente hacia la superficie de la carretera, minimizando el derrame de luz en el cielo y en la carretera, lo que resulta en una mayor eficiencia general de la iluminación..

Las dimensiones:

En términos generales, cuanto mayor sea el diámetro de la lente, mayor será la distancia de proyección de la luz.

Sin embargo, este no es el único factor determinante; la distancia de proyección real también está influenciada por la distancia focal, el tamaño de la fuente de luz y el ángulo del haz.

Sin embargo, como regla general: Las lentes de tamaño pequeño (20 ∼ 40 mm) son adecuadas para iluminación de corto alcance, como en las luces de abajo y los focos.

Las lentes de gran tamaño (50-100 mm) son adecuadas para iluminación de largo alcance, como en luces de gran altura, farolas y aplicaciones de iluminación de grandes espacios.

2.2 Ángulo del haz (determinación del área de cobertura)

En pocas palabras, el ángulo del haz es el ángulo en que la luz se extiende hacia el exterior desde el centro.

La industria emplea dos definiciones comunes para el ángulo del haz; los usuarios deben prestar mucha atención a éstas al hacer una selección:

Ángulo de medición (ángulo estándar del haz)

Utilizando el punto más brillante en el centro (o el valor máximo de iluminación del punto de luz) como la referencia del 100%, localice los puntos donde el brillo cae al 50%.El ángulo formado por estos dos puntos y la lámpara constituye el ángulo medioEsta es la definición estándar reconocida internacionalmente.

Ángulo completo (Ángulo de campo)

Utilizando el punto más brillante en el centro (o el valor máximo de iluminación del punto de luz) como referencia del 100%, localice los puntos donde el brillo cae al 10%.El ángulo formado por estos dos puntos y la lámpara constituye el ángulo completoEste ángulo es típicamente más ancho que el ángulo medio.

En términos simples: el ángulo completo es generalmente mayor o igual al ángulo medio (suponiendo un punto de luz uniforme); sin embargo, la relación entre los dos no es una simple proporción de 2: 1,ya que depende específicamente de la uniformidad de la mancha de luz.

Recuerdo importante:
Los ángulos especificados para una lente son meramente valores de referencia; el efecto de iluminación final debe verificarse mediante el ensamblaje, la instalación y los ensayos de luz.

Incluso entre las lentes etiquetadas con el mismo ángulo de haz de 30°, la forma del haz y la uniformidad pueden variar significativamente entre diferentes fabricantes.Se recomienda realizar un ensayo práctico para verificar la distribución de la luz antes de la implementación final..

3° ≈ 5° Ángulo muy estrecho

Características: El haz es extremadamente concentrado, se asemeja a una columna de luz distinta, ofrece una distancia de proyección muy larga y un borde del haz muy definido.
Apto para: escenarios que requieren un control de haz extremadamente preciso, como luces médicas quirúrgicas, iluminación de inspección de precisión y proyección de precisión a larga distancia.

Nota: Un cliente en la India utilizó previamente este producto específico para aplicaciones de iluminación quirúrgica, donde resultó ser una opción muy popular y exitosa.

Nota:Estos tipos de lentes suelen requerir el emparejamiento con emisores LED específicos (por ejemplo, 3535 SMD) y una estructura óptica precisa;generalmente no se recomiendan como sustitutos de las lentes de ángulo estrecho estándar en aplicaciones de iluminación general.

15° ≈ 30° Ángulo estrecho

Características: salida de luz muy concentrada con una larga distancia de proyección.

Apto para: focos, luces de vía y iluminación de acento (por ejemplo, para obras de arte, exposiciones de museos, señalización, etc.).

Ángulo medio de 45° ∼ 60°

Características: establece un equilibrio entre el brillo y el área de cobertura de iluminación.

Adecuado para: iluminación de centros comerciales, farolas de las calles principales, instalaciones industriales e iluminación de áreas generales.

90° ≈ 120° Ángulo ancho

Características: cubre una gran zona de iluminación con una distribución de luz suave y uniforme.

Adecuado para: Iluminación interior general, almacenes, estacionamientos y espacios abiertos a gran escala.

Ángulo asimétrico

Características: La luz está dirigida principalmente hacia un lado, lo que minimiza el derrame de luz hacia arriba y ayuda a controlar la contaminación lumínica.

Adecuado para: farolas y iluminación de calles (específicamente diseños de distribución de luz de tipo IIV), donde el objetivo es concentrar la luz en la superficie de la carretera para maximizar la eficiencia de la iluminación.

2.3 Tipos comunes de lentes

Lentes TIR (lentes de reflexión interna total)

TIR es la abreviatura de reflexión interna total.Estas lentes utilizan el principio de reflexión interna total para capturar eficientemente la luz emitida por un emisor LED y luego proyectarla hacia afuera con alta precisión.

Características: Eficiencia óptica extremadamente alta (normalmente superior al 90%), pérdida de luz mínima y control de luz de alta precisión.

Aplicaciones comunes: Escenarios que requieren una alta eficiencia y una distribución precisa de la luz, como la iluminación de la bahía alta, las farolas y los focos de gama alta.

Lente convexa

Esto se refiere a la lente convexa tradicional: más gruesa en el centro y más delgada en los bordes, converge los rayos de luz a medida que pasan.

Características: estrecha los haces de luz para lograr un haz enfocado y una proyección a larga distancia.

Aplicaciones comunes: focos, luces de vía, proyectores de largo alcance y otros escenarios que requieren luz concentrada.

Lente de difusión

La superficie de este tipo de lente suele presentar microestructuras (como acabados con esmalte o cuentas) diseñadas para dispersar la luz concentrada.

Características: Hace que la luz sea más suave y uniforme, reduce el deslumbramiento y crea un entorno visual más cómodo.

Aplicaciones comunes: Iluminación general de interiores, oficinas, centros comerciales y otros entornos donde se desea una luz suave y difusa.

Lente de matriz

Integra múltiples lentes pequeñas en una sola placa para formar una unidad óptica unificada.

Características: garantiza una distribución de luz más uniforme para luces lineales, luces de panel y otros accesorios alargados o de gran superficie.eliminando la molestia de instalar múltiples lentes individuales.

Aplicaciones comunes: luces lineales, luces de panel, luces de rejilla, luces de banda y otros accesorios que requieren una emisión de luz uniforme.

3- Cómo elegir los materiales de las lentes: PMMA / PC / vidrio / silicona

Para aplicaciones de iluminación interior, el PMMA es la opción preferida; ofrece una excelente rentabilidad y cumple con los requisitos operativos estándar.

Para la iluminación exterior, se recomienda el material PC; su superior resistencia al impacto, resistencia al calor y resistencia al clima lo hacen más adecuado para entornos externos complejos y ásperos.

Para los accesorios de iluminación de gama alta o de alta potencia, el vidrio es el material recomendado, ya que ofrece un rendimiento óptico superior y una estabilidad a largo plazo.

Para escenarios especializados, como entornos de alta temperatura o iluminación de automóviles, las lentes de silicona son una excelente opción.Utilizando su excepcional resistencia al calor para soportar condiciones de funcionamiento rigurosas.

Para más detalles, por favor consulte nuestra publicación anterior en el blog:Lentes ópticas PMMA vs PC para iluminación LED

4. Selección de lentes LED basados en escenarios de aplicación

4.1 Iluminación exterior (luces de calle, proyectores, luces de paisaje)

Las aplicaciones de iluminación exterior exigen una gran adaptabilidad ambiental de las lentes utilizadas: los productos deben resistir la exposición a la luz solar y a la lluvia, resistir el envejecimiento inducido por los rayos UV,y poseen una excelente resistencia al impacto para evitar la rotura por impacto de fuerzas externasEn cuanto a la óptica, deben controlar eficazmente el deslumbramiento evitando cualquier efecto adverso en peatones y conductores, concentrando la luz dentro del área objetivo para minimizar la contaminación lumínica.

Materiales recomendados:PC (para una resistencia superior a los impactos) o vidrio (para una mejor resistencia y estabilidad a las condiciones climáticas).

Recomendaciones sobre el ángulo y la distribución de la luz: para las farolas, seleccionar lentes TIR de distribución asimétrica para enfocar la luz directamente en la carretera; para los reflectores,utilizar un ángulo de haz medio de 60° ≈ 90° para equilibrar la distancia de proyección con el área de coberturaEn el caso de la iluminación de paisajes, por lo general se utiliza un ángulo de haz de 120° para garantizar una distribución suave y uniforme de la luz.

4.2 Iluminación interior (hogares, oficinas, centros comerciales)

La iluminación interior pone mayor énfasis en la comodidad visual y la uniformidad de la iluminación.Las lentes deben ser antirreflexión y garantizar una distribución uniforme de la luz, evitando manchas brillantes o oscuras distintas, manteniendo al mismo tiempo una estética minimalista que complemente el diseño general de la luminaria..

Material recomendado:El PMMA, que ofrece una alta transmitancia de luz y rentabilidad, por lo que es adecuado para la mayoría de los ambientes interiores.

Recomendaciones de ángulo y distribución de la luz: para la iluminación general del ambiente, utilizar lentes difusoras emparejadas con un ángulo de haz de 90°~120° para lograr una iluminación suave y de gran superficie.para iluminación de acento en establecimientos minoristas (e.g., vitrinas, estanterías), utilizar lentes TIR transparentes con un ángulo estrecho del haz de 15° ∼30° (o un ángulo medio de alrededor de 60°) para resaltar con precisión los objetos expuestos.

4.3 Iluminación industrial (instalaciones de alta altura, almacenes, fábricas)

Los entornos de iluminación industrial exigen lentes con una alta eficiencia óptica y largas distancias de proyección, capaces de iluminar uniformemente el área del piso desde alturas significativas.

Además, estas lentes deben resistir el envejecimiento y mantener un rendimiento estable durante un funcionamiento prolongado en condiciones de alta temperatura.

Materiales recomendados:PC o vidrio, ofreciendo una resistencia superior al calor y durabilidad.

Principios de selección del ángulo: para los espacios de techo alto (≥ 6 m), seleccionar ángulos estrechos o medianos de la viga (30° ∼60°) para garantizar una proyección eficaz a larga distancia; para los espacios de techo bajo,utilizar ángulos de haz amplios (90°-120°) para lograr una cobertura uniforme sobre una superficie más grande.

4.4 Iluminación agrícola (luces de cultivo de plantas)

A. Nolas luces agrícolas se centran en las necesidades específicas de crecimiento de las plantas, lo que exige una cobertura luminosa uniforme para cada cultivo.con una capacidad de funcionamiento continua durante largos períodos sin degradaciónEl ángulo de la viga requiere normalmente una personalización flexible basada en la especie de planta, la densidad de plantación y el método de cultivo.

Materiales recomendados:PC o vidrio, conocidos por su fuerte estabilidad y excelente resistencia a las condiciones climáticas.

Aplicaciones principales: entornos de cultivo profesionales como invernaderos, granjas verticales y fábricas de plantas.

5. Preguntas frecuentes

P1: ¿Qué se debe hacer si las lentes emparejadas con chips LED blancos muestran "manchas amarillas" o un tinte azulado en el centro del haz de luz?
A: ¿Qué quieres decir?La solución más convencional del mercado para eliminar las manchas amarillas en las lentes es incorporar un acabado frostado o una textura de "escala de pez" para mejorar la mezcla de luz,o simplemente para enmascarar/bloquear el componente de luz amarillaSi bien este es el método más simple y más ampliamente adoptado, tiene un inconveniente: no sólo bloquea la luz amarilla débil, sino que también obstruye una parte de la luz útil.Resultando en una reducción de la eficacia luminosa general.

P2: ¿Se pueden mezclar lentes hechas de diferentes materiales dentro de un solo dispositivo de iluminación?
R: Esto no se recomienda.
Diferentes materiales tienen diferentes índices de refracción; mezclarlos dará lugar a una distribución desigual de la luz y a una aberración cromática (distorsión del color).
Siempre que sea posible, utilice lentes hechas de un solo material uniforme dentro de cualquier dispositivo de iluminación.

P3: ¿Qué es la "transmitancia de luz" en el contexto de las lentes?
R: La transmitancia se refiere a la proporción de luz que pasa a través de un material específico con un grosor promedio de 3 mm.
La transmisión de la materia prima PMMA pura es de aproximadamente el 93%, mientras que la de la materia prima PC pura es de aproximadamente el 91%.
Sin embargo, la transmitancia real de una lente no es un valor fijo; está influenciada por varios factores como la forma, el grosor, la calidad del molde y el acabado de la superficie, y el proceso de moldeo por inyección.Hablando en general, lo que realmente interesa a nuestros clientes es la eficiencia de utilización de la luz.
La eficiencia de utilización de la luz está determinada principalmente por la calidad del diseño óptico, el rigor de fabricación de la instalación,y las características específicas, incluido el ángulo del haz, del producto de la lente en cuestión..
La eficiencia real de utilización de la luz de un producto se calcula de la siguiente manera: Eficiencia del diseño óptico × Pérdidas de los procesos de moldeo e inyección × Transmisibilidad del producto.

P4: ¿Cuál es la diferencia entre una lente transparente y una lente glaseada?
A: Lente transparente: ofrece un alto brillo y una excelente concentración de luz, por lo que es adecuado para aplicaciones de iluminación de foco y acento.Características de bajo deslumbramiento y produce suave, la luz difusa, por lo que es ideal para la iluminación general en ambientes interiores.

P5: ¿Ofrece Sunshineopto soluciones de lentes personalizadas?
Podemos personalizar lentes basados en modelos específicos de chips LED, ángulos de haz, formas y materiales, para una amplia gama de aplicaciones en interiores, exteriores, industriales,y entornos agrícolas.

Resumen de las actividades

Al seleccionar una lente LED, siga estos cuatro pasos:
1Identificar y hacer coincidir el tipo específico de chip LED utilizado.
2. Seleccione el ángulo, la forma, las dimensiones y el tipo de lente de haz adecuados en función de la cobertura de iluminación y el entorno de aplicación requeridos.
3Elige el material de la lente en función de la temperatura ambiente de funcionamiento y el presupuesto del proyecto.
4Realizar una optimización final del diseño para garantizar que se adapte perfectamente al escenario de aplicación específico.

En elOptometría de luz, ofrecemos una gama completa de lentes hechas de PMMA, PC y vidrio, que cubren ángulos de haz de 15 ° a 120 °. También brindamos apoyo completo para el desarrollo personalizado de nuevos diseños de lentes LED.

Nos especializamos en moldes de lentes, proporcionando soluciones ópticas estables y confiables para diversos proyectos de iluminación en todo el mundo.Póngase en contacto!