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        LED照明活躍舞臺的擴大及其課題

        LED照明不僅具備壽命長、功耗低等環保特性,而且幾乎不發出紅外線和紫外線王者荣耀下注,光的快速響應性優異,其活躍舞臺正在不斷擴大。與360°全方位均勻發光的白熾燈泡和熒光燈所代表的傳統照明相比王者荣耀下注,LED照明可以從發光二極管發出強光。盡管應用于吸頂型照明器具等指向性強的照明器具可以充分利用光線,但均勻發光始終被視為是弱項王者荣耀下注。如果能自由控制指向性強的LED照明的光線,不僅可以全方位擴散光線,應該還能創造出LED照明的新應用王者荣耀下注。美蓓亞三美正在開發自由操控光線所需要的照明用透鏡。

        熒光燈與LED的特性差異

        LED照明的關鍵——透鏡

        LED是利用特殊透鏡對二極管發光的會聚、擴散作用來高效擴散光線王者荣耀下注,照亮整個空間。在LED照明中王者荣耀下注,透鏡還會左右照明本身的質量王者荣耀下注王者荣耀下注,扮演著非常重要的角色。透鏡部分需要對光線進行復雜的操控,過去一般使用叫作杯型透鏡的厚透鏡。杯型透鏡雖然在操控光線上出類拔萃,但光也會在透鏡中衰減,折損發光二極管的發光。美蓓亞三美雖然利用光學模擬技術王者荣耀下注,實際制作出了準直透鏡王者荣耀下注,但光的衰減率仍有改善的余地王者荣耀下注。透鏡的透光率直接關系到LED照明的功耗。那么王者荣耀下注,能不能進一步減少光的損失?或是進一步提高光的會聚和擴散效率呢?在實現未來透鏡的道路上,美蓓亞三美踏尋到了一個答案:沿用自身擅長的導光板技術,制造更薄的透鏡。

        熒光燈與LED的特性差異
        熒光燈與LED的特性差異

        在1mm厚的透鏡中
        兼顧光的會聚與擴散

        通過組合多個光學透鏡,刻入微細的棱鏡圖案,開發出了可自由控光王者荣耀下注、厚度僅為1mm的LED照明用薄型透鏡。

        通過一片薄透鏡中刻入超微細的棱鏡圖案,實現1mm的薄度

        全面采用光學模擬技術

        薄型透鏡的開發全面運用了光學模擬。由薄型透鏡替代以往的厚型透鏡完成光的會聚和擴散王者荣耀下注,需要計算超微細的光學(元件)圖案。為此,研究人員運用開發0.3mm超薄型導光板所積累的光學模擬技術經驗,反復對透鏡內光的反射角和衰減率進行了縝密計算。

        實際的光學模擬畫面

        1mm厚的透鏡看似是一張板,但為了進行光的會聚和擴散王者荣耀下注,其正反兩面分別實施了完全不同的加工。在光的會聚面,形成了混合光線的光學元件王者荣耀下注,以減少發光二極管發光的照度不均和叫作黃圈的色彩不均。在擴散面王者荣耀下注,則復合了光學特性不同的兩片透鏡王者荣耀下注,用以均勻擴散光線。襯底使用全反射型的TIR(Total InternalReflection)微細棱鏡,使光線在透鏡內均勻擴散,

        在一片中融合菲涅耳透鏡和TIR透鏡
        全面進行光學模擬

        在光量多、需要精密實施導光控制的透鏡中心部王者荣耀下注王者荣耀下注,則采用菲涅耳透鏡進行了微細的角度調整。除此之外王者荣耀下注,通過在透鏡中充分混合光線,無論發光二極管的質量和光量如何,都可以始終以“高質量”發光王者荣耀下注。盡管透鏡需要根據照明的用途分別開發,但通過全面運用光學模擬優化光學設計王者荣耀下注,高速開發具備各種光學特性的透鏡成為了現實。

        刻入超微細的棱鏡圖案

        全面采用光學模擬技術

        薄型透鏡的開發全面運用了光學模擬王者荣耀下注。由薄型透鏡替代以往的厚型透鏡完成光的會聚和擴散,需要計算超微細的光學(元件)圖案。為此,研究人員運用開發0.3mm超薄型導光板所積累的光學模擬技術經驗,反復對透鏡內光的反射角和衰減率進行了縝密計算。

        實際的光學模擬畫面
        全面進行光學模擬

        1mm厚的透鏡看似是一張板,但為了進行光的會聚和擴散,其正反兩面分別實施了完全不同的加工。在光的會聚面王者荣耀下注,形成了混合光線的光學元件王者荣耀下注,以減少發光二極管發光的照度不均和叫作黃圈的色彩不均。在擴散面,則復合了光學特性不同的兩片透鏡王者荣耀下注,用以均勻擴散光線王者荣耀下注。襯底使用全反射型的TIR(Total InternalReflection)微細棱鏡,使光線在透鏡內均勻擴散王者荣耀下注,在光量多、需要精密實施導光控制的透鏡中心部,則采用菲涅耳透鏡進行了微細的角度調整。除此之外,通過在透鏡中充分混合光線,無論發光二極管的質量和光量如何,都可以始終以“高質量”發光。盡管透鏡需要根據照明的用途分別開發,但通過全面運用光學模擬優化光學設計,高速開發具備各種光學特性的透鏡成為了現實王者荣耀下注。

        在一片中融合菲涅耳透鏡和TIR透鏡
        刻入超微細的棱鏡圖案

        支撐制造的樹脂成型技術
        和模具加工技術

        在透鏡的制造中,美蓓亞三美運用了獨步世界的成型和加工技術。通過使用在齒輪等的成型中培育的樹脂成型技術、在以軸承為代表的機械加工中培育的模具加工技術,制造出了內刻超微細光學圖案、前所未有的劃時代LED照明用薄型透鏡王者荣耀下注。

        薄型透鏡改變LED照明的未來

        與傳統的燈泡和熒光燈相比,LED照明可節約能源約60%王者荣耀下注王者荣耀下注,采用薄型透鏡后還能節約30%。而且可以通過調整透鏡的光學圖案,自由控制光的指向性,進行各種配光和擴散的組合。舉例來說,在照亮道路的路燈中使用薄型透鏡,可以控制光的方向,只照亮道路王者荣耀下注。不僅能使道路清晰可辨王者荣耀下注,還解決了一并照亮周圍建筑的問題王者荣耀下注。

        一般的街頭照明圖
        美蓓亞三美產品的街道的照明圖
        除了使光具有指向性外,能夠提高擴散性也是一個特點。例如王者荣耀下注,在室內照明中采用薄型透鏡王者荣耀下注,還可以用柔和的光線,營造出舒適宜人的空間。實際上,美國照明器具大廠已經為注重設計性的照明器具采用了美蓓亞三美的薄型透鏡,憑借前所未有的薄度和性能王者荣耀下注,這種透鏡已開始運用于各個領域。
        三田廣場內的照明試制機的照片
        采訪

        薄型透鏡改變LED照明的未來

        追求光學模擬技術,為快速發展創造契機
        電子設備部門技術開發部 濱松工廠

        其實,從整個行業來看王者荣耀下注,美蓓亞三美涉足照明器材事業的時間最晚王者荣耀下注。然而時至今日,在超薄智能手機使用的小型LED背光板市場上王者荣耀下注,美蓓亞三美的份額雄踞全球第一,與頂梁柱機械加工品事業在伯仲之間。通過運用在這一過程中徹底鉆研、一點一滴積累的光學模擬技術,照明用透鏡的功能實現了過去無法想象的大幅改善?,F在王者荣耀下注,為了進一步提高性能,我們仍然在日以繼夜地進行研發。上午、中午、黑夜,光在任何場景中都與我們的生活密切相關王者荣耀下注。生活的方方面面都需要照明王者荣耀下注。美蓓亞三美今后也要憑借自由控光的技術王者荣耀下注,繼續向照明的可能性發起挑戰。

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