Een LED-lens dient niet alleen als beschermhoes voor de LED-chip, maar ook als een secundair optisch systeem dat in staat is om lichtverdelingspatronen te regelen, waardoor de lichtopbrengst aanzienlijk wordt verbeterd en verblinding wordt verminderd.

Het kiezen van de juiste lens heeft directe invloed op de lichtprestaties, het energieverbruik en het uiteindelijke succes van uw project.

Dit artikel biedt een professionele en praktische selectiegids die vier belangrijke aspecten behandelt: compatibiliteit met LED-chips, lensontwerp, materiaalkeuze en geschiktheid voor toepassingsscenario's.

1. Stem de LED-chip af — De basis van al het LED-optische ontwerp
  1.1 Kleine Surface-Mount Device (SMD) Chips
  1.2: COB LED-chips
  1.3: High-Power LED-chips (1W–100W)

2. Selectie van lensvorm, -grootte, -bundelhoek en -type
  2.1 Vorm en grootte
  Eenvoudig gezegd is de bundelhoek de hoek waaronder licht zich vanuit het midden verspreidt. Hoe breder de hoek, hoe groter het dekkingsgebied.
  TIR-lenzen (Total Internal Reflection Lenses)

Voor binnenverlichtingstoepassingen is PMMA de voorkeurskeuze; het biedt uitstekende kosteneffectiviteit en voldoet aan de standaard operationele vereisten.

4.1 Buitenverlichting (straatverlichting, schijnwerpers, landschapsverlichting)
  4.1 Buitenverlichting (straatverlichting, schijnwerpers, landschapsverlichting)
  Binnenverlichting legt meer nadruk op visueel comfort en uniformiteit van de verlichting. Lenzen moeten anti-verblinding zijn en zorgen voor uniforme lichtverdeling — waarbij duidelijke heldere of donkere vlekken worden vermeden — terwijl een minimalistische esthetiek behouden blijft die past bij het algehele ontwerp van het armatuur.
  Industriële verlichtingsomgevingen vereisen lenzen met een hoge optische efficiëntie en lange projectieafstanden, die in staat zijn om de vloer gelijkmatig te verlichten vanaf aanzienlijke hoogtes.
  Agrarische verlichting richt zich op de specifieke groei-eisen van planten, waarbij uniforme lichtdekking voor elke individuele gewas vereist is. De gebruikte lenzen moeten hittebestendig en UV-bestendig zijn, in staat om continu gedurende lange perioden te werken zonder degradatie. De bundelhoek vereist doorgaans flexibele aanpassing op basis van de plantensoort, plantdichtheid en teeltmethode.

A:

1. Stem de LED-chip af — De basis van al het LED-optische ontwerp

De LED-lens moet nauwkeurig worden afgestemd op de specifieke LED-chip; anders kan dit leiden tot lichtartefacten (zoals heldere of donkere vlekken) en verspilling van lichtopbrengst.

Echter, voor bepaalde chips — zoals surface-mount (SMD) 3030s, 3535s en Cree XPE/XPG-series — zijn de fotometrische databestanden voldoende vergelijkbaar, zodat één lensmodel onderling uitwisselbaar kan worden gebruikt voor deze verschillende chips.

Desalniettemin kunnen de resulterende bundelhoek en lichtopbrengst nog steeds enigszins variëren, afhankelijk van de specifieke gebruikte chip.

LES (Light Emitting Surface): Het werkelijke effectieve gebied van de LED-chip of fosforcoating dat licht uitzendt (afgezien van de totale afmetingen van de behuizing). Hoe kleiner de LES, hoe geschikter deze is voor gebruik met kleinere lenzen.

1.1 Kleine Surface-Mount Device (SMD) Chips

Wanneer deze chips worden verlicht, verschijnen ze als een kleine gloeiende stip of een klein vierkant. Ze zijn compact van formaat en worden veel gebruikt in diverse toepassingen.

Hun specifieke kenmerken en beoogde toepassingen variëren afhankelijk van het specifieke model.

2835 Chips

Wanneer verlicht, verschijnen ze als een zeer kleine gloeiende stip.

Veelvoorkomende toepassingen: Platte panelen, lineaire verlichtingsarmaturen, kantoorverlichting, etc.

Lenscombinatie: Kleine koepellensjes of arraylenzen (meerdere lenzen gegroepeerd).

3030 Chips

Wanneer verlicht, verschijnen ze als een relatief kleine gloeiende stip (iets groter dan de 2835 chip).

Veelvoorkomende toepassingen: Paneellampen, grillelampen, compacte optische ontwerpen, etc.

Lenscombinatie: Kleine koepellensjes of arraylenzen.

3535 LED-chips

Wanneer verlicht, produceren ze een geconcentreerde, heldere puntbron; hun vermogen is doorgaans hoger dan dat van 2835 en 3030 LED's.

Veelvoorkomende toepassingen: Spots, wandverlichting, buitenverlichting en andere armaturen die nauwkeurige lichtregeling vereisen.

Lenscombinatie: Enkele koepellensjes of collimatorlenzen met beugels, geschikt voor smalle bundels en projectie over lange afstand.

5050 LED-chips

Wanneer verlicht, verschijnen ze doorgaans als een klein vierkant (mogelijk met meerdere interne LED-chips); hun lichtuitstralende oppervlak is iets groter dan dat van 2835, 3030 en 3535 LED's.

Veelvoorkomende toepassingen: LED-strips, decoratieve verlichting, reclameverlichtingskasten en andere scenario's die uniforme lichtemissie vereisen.

Lenscombinatie: Enkele middelgrote lenzen wanneer individueel gebruikt; geïntegreerde lensarrays wanneer gebruikt in LED-strips of modules.

1.2 COB LED-chips

Wanneer verlicht, presenteren ze zich als een enkel, uniform gloeiend oppervlak — variërend in grootte van zo klein als een vingernagel tot aanzienlijk grotere afmetingen.

Deze LED's vereisen een lens met een voldoende grote diameter om het gehele lichtuitstralende oppervlak volledig te bedekken; dit zorgt ervoor dat de randen niet zwak lijken en dat de resulterende lichtvlek uniformer is.

Veelvoorkomende toepassingen: Spots, downlights, accentverlichting in winkelcentra, etc.

1.3 High-Power LED-chips (1W–100W)

Deze LED's hebben een hoge helderheid en genereren aanzienlijke warmte, wat hogere eisen stelt aan zowel de lens als de warmteafvoerstructuur.

1W–3W (Lagere vermogenstypes): Doorgaans gecombineerd met kleine lenzen met montagebeugels.

10W–100W (Hogere vermogenstypes): Meestal geïntegreerde lichtbronnen (structureel vergelijkbaar met COB LED's), die speciaal ontworpen grootformaat lenzen of reflectorcups vereisen.

Verschillende vermogensniveaus vereisen verschillende optische oplossingen; lenzen zijn over het algemeen niet uitwisselbaar tussen verschillende LED-types en moeten specifiek worden afgestemd op het werkelijke type en de afmetingen van de gebruikte LED.

2. Selectie van lensvorm, -grootte, -bundelhoek en -type

2.1 Vorm en grootte

Cirkelvormige lenzen

Wanneer verlicht, produceren ze een cirkelvormige lichtvlek met uniforme en symmetrische verdeling.

Veelvoorkomende toepassingen: High-bay lampen, straatverlichting, schijnwerpers en andere scenario's die uniforme verlichting over een groot gebied vereisen.Lenskenmerken: Het cirkelvormige ontwerp zorgt ervoor dat licht gelijkmatig in alle richtingen wordt verspreid, waardoor het geschikt is voor neerwaartse verlichting vanaf verhoogde posities.

Vierkante/Rechthoekige lenzen

Wanneer verlicht, verschijnt de lichtvlek doorgaans rechthoekig of onregelmatig van vorm, waardoor licht binnen een specifiek gebied kan worden geconcentreerd.

Veelvoorkomende toepassingen: Scenario's die directionele verlichting vereisen, zoals lineaire armaturen, wandverlichting en straatverlichtingsmodules.

Lenskenmerken: Maakt asymmetrische lichtverdeling mogelijk. Bijvoorbeeld, wanneer gebruikt in straatverlichting, wordt het licht voornamelijk naar het wegdek gericht — waardoor lichtverspilling naar de lucht en naar de berm wordt geminimaliseerd — wat resulteert in een hogere algehele verlichtingsefficiëntie.

Afmetingen:

Over het algemeen geldt: hoe groter de lensdiameter, hoe groter de projectieafstand van het licht.

Dit is echter niet de enige bepalende factor; de werkelijke projectieafstand wordt ook beïnvloed door de brandpuntsafstand, de grootte van de lichtbron en de bundelhoek.

Niettemin, als algemene regel: Kleine lenzen (20–40 mm) zijn geschikt voor verlichting op korte afstand, zoals in downlights en spots.

Grote lenzen (50–100 mm) zijn geschikt voor verlichting op lange afstand, zoals in high-bay lampen, straatverlichting en verlichting van grote ruimtes.

2.2 Bundelhoek (bepaling van het dekkingsgebied)

Eenvoudig gezegd is de bundelhoek de hoek waaronder licht zich vanuit het midden verspreidt. Hoe breder de hoek, hoe groter het dekkingsgebied.

De industrie hanteert twee veelvoorkomende definities voor bundelhoek; gebruikers moeten hier bij het maken van een keuze nauwlettend op letten:

Halve hoek (Standaard bundelhoek)

Met het helderste punt in het midden (of de piekverlichtingswaarde van de lichtvlek) als referentie van 100%, lokaliseer de punten waar de helderheid daalt tot 50%. De hoek gevormd door deze twee punten en het armatuur vormt de halve hoek. Dit is de internationaal erkende standaarddefinitie.

Volledige hoek (veldhoek)

Met het helderste punt in het midden (of de piekverlichtingswaarde van de lichtvlek) als referentie van 100%, lokaliseer de punten waar de helderheid daalt tot 10%. De hoek gevormd door deze twee punten en het armatuur vormt de volledige hoek. Deze hoek is doorgaans breder dan de halve hoek.

In eenvoudige bewoordingen: De volledige hoek is over het algemeen groter dan of gelijk aan de halve hoek (uitgaande van een uniforme lichtvlek); de relatie tussen de twee is echter geen eenvoudige 2:1 verhouding, aangezien deze specifiek afhangt van de uniformiteit van de lichtvlek.

Belangrijke herinnering:

De opgegeven hoeken voor een lens zijn slechts referentiewaarden; het uiteindelijke lichteffect moet worden geverifieerd door middel van daadwerkelijke montage, installatie en lichtmeting.
Zelfs tussen lenzen met dezelfde 30° bundelhoek, kunnen de bundelvorm en uniformiteit aanzienlijk variëren tussen verschillende fabrikanten. Indien de omstandigheden dit toelaten, raden we aan om een praktische testmontage uit te voeren om de lichtverdeling te verifiëren vóór de definitieve implementatie.

3°–5° Ultra-smalle hoek

Kenmerken: De bundel is extreem geconcentreerd — lijkend op een duidelijke lichtkolom — met een zeer lange projectieafstand en een scherp gedefinieerde bundelrand.

Geschikt voor: Scenario's die extreem nauwkeurige bundelregeling vereisen, zoals medische chirurgische lampen, precisie-inspectieverlichting en precisieprojectie over lange afstand.
Opmerking: Een klant in India gebruikte eerder dit specifieke product voor chirurgische verlichtingstoepassingen, waar het een zeer populaire en succesvolle keuze bleek te zijn.

Opmerking:

Dit soort lenzen vereist doorgaans een combinatie met specifieke LED-emitters (bijv. 3535 SMD) en een precieze optische structuur; ze worden over het algemeen niet aanbevolen als vervanging voor standaard smalle lenzen in algemene verlichtingstoepassingen.15°–30° Smalle hoek

Kenmerken: Zeer geconcentreerde lichtopbrengst met een lange projectieafstand.

Geschikt voor: Spots, spots, accentverlichting (bijv. voor kunstwerken, museumtentoonstellingen, bewegwijzering, etc.).

45°–60° Middelgrote hoek

Kenmerken: Biedt een balans tussen helderheid en dekkingsgebied van de verlichting.

Geschikt voor: Verlichting van winkelcentra, hoofdstraatverlichting, industriële faciliteiten en algemene gebiedsverlichting.

90°–120° Brede hoek

Kenmerken: Dekt een groot verlichtingsgebied met zachte, uniforme lichtverdeling.

Geschikt voor: Algemene binnenverlichting, magazijnen, parkeerplaatsen en grote open ruimtes.

Asymmetrische hoek

Kenmerken: Het licht wordt voornamelijk naar één kant gericht, waardoor opwaartse lichtverspilling wordt geminimaliseerd en lichtvervuiling wordt beheerst.

Geschikt voor: Straatverlichting en wegverlichting (specifiek Type II–V lichtverdelingsontwerpen), waarbij het doel is om licht op het wegdek te concentreren om de verlichtingsefficiëntie te maximaliseren.

2.3 Veelvoorkomende lenssoorten

TIR-lenzen (Total Internal Reflection Lenses)

TIR staat voor Total Internal Reflection. Deze lenzen maken gebruik van het principe van totale interne reflectie om het door een LED-emitter uitgestraalde licht efficiënt op te vangen en vervolgens met hoge precisie naar buiten te projecteren.

Kenmerken: Extreem hoge optische efficiëntie (doorgaans meer dan 90%), minimaal lichtverlies en zeer nauwkeurige lichtregeling.

Veelvoorkomende toepassingen: Scenario's die hoge efficiëntie en nauwkeurige lichtverdeling vereisen, zoals high-bay verlichting, straatverlichting en high-end spots.

Convexe lens

Dit verwijst naar de traditionele convexe lens: dikker in het midden en dunner aan de randen, het converteert lichtstralen wanneer ze erdoorheen gaan.

Kenmerken: Vernauwt lichtbundels om een gefocuste bundel en projectie over lange afstand te bereiken.

Veelvoorkomende toepassingen: Spots, spots, schijnwerpers over lange afstand en andere scenario's die geconcentreerd licht vereisen.

Diffusielens

Het oppervlak van dit type lens heeft doorgaans microstructuren (zoals een mat of parelmoer afwerking) die zijn ontworpen om geconcentreerd licht te verstrooien.

Kenmerken: Maakt licht zachter en uniformer, vermindert verblinding en creëert een visueel comfortabelere omgeving.

Veelvoorkomende toepassingen: Algemene binnenverlichting, kantoren, winkelcentra en andere omgevingen waar zacht, diffuus licht gewenst is.

Arraylens

Integreert meerdere kleine lenzen op één bord om een uniforme optische eenheid te vormen.

Kenmerken: Zorgt voor een uniformere lichtverdeling voor lineaire lampen, panelen en andere langwerpige of grootformaat armaturen, terwijl het gedoe van het installeren van meerdere individuele lenzen wordt geëlimineerd.

Veelvoorkomende toepassingen: Lineaire lampen, panelen, grillelampen, stripverlichting en andere armaturen die uniforme lichtemissie vereisen.

3. Hoe lensmaterialen te kiezen: PMMA / PC / Glas / Siliconen

Voor binnenverlichtingstoepassingen is PMMA de voorkeurskeuze; het biedt uitstekende kosteneffectiviteit en voldoet aan de standaard operationele vereisten.

Voor buitenverlichting wordt PC-materiaal aanbevolen; de superieure slagvastheid, hittebestendigheid en weerbestendigheid maken het beter geschikt voor complexe en zware externe omgevingen.

Voor high-end of high-power verlichtingsarmaturen is glas het aanbevolen materiaal, dat superieure optische prestaties en stabiliteit op lange termijn biedt.

Voor gespecialiseerde scenario's — zoals omgevingen met hoge temperaturen of autoverlichting — zijn siliconenlenzen een uitstekende optie, die hun uitzonderlijke hittebestendigheid gebruiken om strenge bedrijfsomstandigheden te weerstaan.

Voor meer details, raadpleeg onze vorige blogpost:

PMMA vs PC Optische Lenzen voor LED-verlichting4. Selectie van LED-lenzen op basis van toepassingsscenario's

4.1 Buitenverlichting (straatverlichting, schijnwerpers, landschapsverlichting)

Buitenverlichtingstoepassingen stellen hoge eisen aan het omgevingsaanpassingsvermogen van de gebruikte lenzen. Producten moeten bestand zijn tegen blootstelling aan zonlicht en regen, veroudering door UV-straling weerstaan en uitstekende slagvastheid bezitten om breuk bij impact door externe krachten te voorkomen. Optisch moeten ze verblinding effectief beheersen — waarbij nadelige effecten op voetgangers en bestuurders worden vermeden — terwijl ze licht concentreren binnen het doelgebied om lichtvervuiling te minimaliseren.

Aanbevolen materialen:

, bekend om hun sterke stabiliteit en uitstekende weerbestendigheid.Hoek- en lichtverdelingsaanbevelingen: Voor straatverlichting, selecteer asymmetrisch verdeelde TIR-lenzen om licht direct op de weg te richten; voor schijnwerpers, gebruik een middelgrote bundelhoek van 60°–90° om projectieafstand en dekkingsgebied te balanceren; voor landschapsverlichting, gebruik doorgaans een brede bundelhoek van 120° om zachte, uniforme lichtverdeling te garanderen.

4.2 Binnenverlichting (woningen, kantoren, winkelcentra)

Binnenverlichting legt meer nadruk op visueel comfort en uniformiteit van de verlichting. Lenzen moeten anti-verblinding zijn en zorgen voor uniforme lichtverdeling — waarbij duidelijke heldere of donkere vlekken worden vermeden — terwijl een minimalistische esthetiek behouden blijft die past bij het algehele ontwerp van het armatuur.

Aanbevolen materiaal:

PMMA, biedt een hoge lichtdoorlatendheid en kosteneffectiviteit, waardoor het geschikt is voor de meeste binnenomgevingen.Hoek- en lichtverdelingsaanbevelingen: Voor algemene omgevingsverlichting, gebruik diffusielensjes in combinatie met een brede bundelhoek van 90°–120° om zachte, grootschalige verlichting te bereiken; voor accentverlichting in winkels (bijv. vitrines, schappen), gebruik transparante TIR-lenzen met een smalle bundelhoek van 15°–30° (of een middelgrote hoek van ongeveer 60°) om de tentoongestelde objecten nauwkeurig te accentueren.

4.3 Industriële verlichting (high-bay armaturen, magazijnen, fabrieken)

Industriële verlichtingsomgevingen vereisen lenzen met een hoge optische efficiëntie en lange projectieafstanden, die in staat zijn om de vloer gelijkmatig te verlichten vanaf aanzienlijke hoogtes.

Bovendien moeten deze lenzen veroudering weerstaan en stabiele prestaties behouden tijdens langdurige werking onder omstandigheden met hoge temperaturen.

Aanbevolen materialen:

, bekend om hun sterke stabiliteit en uitstekende weerbestendigheid.Primaire toepassingen: Professionele teeltomgevingen zoals kassen, verticale boerderijen en plantenfabrieken.Selectieprincipes voor hoeken: Voor ruimtes met hoge plafonds (≥6 meter), selecteer smalle of middelgrote bundelhoeken (30°–60°) om effectieve projectie over lange afstand te garanderen; voor ruimtes met lagere plafonds, gebruik brede bundelhoeken (90°–120°) om uniforme dekking over een groter oppervlak te bereiken.

4.4 Agrarische verlichting (plantengroeilampen)

Agrarische verlichting richt zich op de specifieke groei-eisen van planten, waarbij uniforme lichtdekking voor elke individuele gewas vereist is. De gebruikte lenzen moeten hittebestendig en UV-bestendig zijn, in staat om continu gedurende lange perioden te werken zonder degradatie. De bundelhoek vereist doorgaans flexibele aanpassing op basis van de plantensoort, plantdichtheid en teeltmethode.

Aanbevolen materialen: PC of Glas

, bekend om hun sterke stabiliteit en uitstekende weerbestendigheid.Primaire toepassingen: Professionele teeltomgevingen zoals kassen, verticale boerderijen en plantenfabrieken.5. Veelgestelde vragen

V1: Wat moet er worden gedaan als lenzen gecombineerd met witte LED-chips "gele vlekken" of een blauwachtige tint in het midden van de lichtbundel vertonen?

A:

De meest conventionele marktoplossing om gele vlekken in lenzen te elimineren, is het aanbrengen van een mat oppervlak of een "visschubben" textuur om lichtmenging te verbeteren, of simpelweg om de gele lichtcomponent te maskeren/blokkeren. Hoewel dit de eenvoudigste en meest wijdverbreide methode is, heeft het een nadeel: het blokkeert niet alleen het zwakke gele licht, maar belemmert ook een deel van de nuttige lichtopbrengst, wat resulteert in een verminderde algehele lichtopbrengst.
V2: Kunnen lenzen van verschillende materialen in één verlichtingsarmatuur worden gemengd?A: Dit wordt niet aanbevolen.

Verschillende materialen hebben verschillende brekingsindices; het mengen ervan zal leiden tot ongelijke lichtverdeling en chromatische aberratie (kleurvervorming).
Gebruik, waar mogelijk, lenzen gemaakt van één, uniform materiaal binnen een bepaald verlichtingsarmatuur.
V3: Wat is "lichtdoorlatendheid" in de context van lenzen?
A: Doorlatendheid verwijst naar de verhouding van licht dat door een specifiek materiaal gaat bij een gemiddelde dikte van 3 mm.

De doorlatendheid van puur PMMA-grondstof is ongeveer 93%, terwijl die van puur PC-grondstof ongeveer 91% is.
De werkelijke doorlatendheid van een lens is echter geen vaste waarde; deze wordt beïnvloed door verschillende factoren zoals vorm, dikte, matrijskvaliteit en oppervlakteafwerking, en het spuitgietproces. Over het algemeen zijn onze klanten werkelijk geïnteresseerd in de lichtgebruiksefficiëntie.
Lichtgebruiksefficiëntie wordt voornamelijk bepaald door de kwaliteit van het optische ontwerp, de productie-integriteit van de faciliteit en de specifieke kenmerken — inclusief bundelhoek — van het betreffende lensproduct.
De werkelijke lichtgebruiksefficiëntie van een product wordt als volgt berekend: Efficiëntie van optisch ontwerp × Verliezen door giet- en spuitprocessen × Productdoorlatendheid.
V4: Wat is het verschil tussen een heldere lens en een matte lens?
A: Heldere Lens: Biedt hoge helderheid en uitstekende lichtconcentratie, waardoor het geschikt is voor spotlighting en accentverlichtingstoepassingen. Matte/Diffusielens: Kenmerkt zich door lage verblinding en produceert zacht, diffuus licht, waardoor het ideaal is voor algemene omgevingsverlichting in binnenomgevingen.

V5: Biedt Sunshineopto aangepaste lensoplossingen?
A: Ja, dat doen we. We kunnen lenzen aanpassen op basis van specifieke LED-chipmodellen, bundelhoeken, vormen en materialen, en voorzien in een breed scala aan toepassingen in binnen-, buiten-, industriële en agrarische omgevingen.

Samenvatting
Volg bij het selecteren van een LED-lens deze vier stappen:

1. Identificeer en stem af op het specifieke type LED-chip dat wordt gebruikt.

2. Selecteer de juiste bundelhoek, vorm, afmetingen en lens type op basis van het vereiste verlichtingsbereik en de toepassingsomgeving.
3. Kies het lensmateriaal op basis van de omgevingstemperatuur en uw projectbudget.
4. Voer een definitieve optimalisatie van het ontwerp uit om ervoor te zorgen dat het perfect is afgestemd op het specifieke toepassingsscenario.
Bij
Sunshineopto

bieden we een uitgebreid assortiment lenzen gemaakt van PMMA, PC en glas, met bundelhoeken van 15° tot 120°. We bieden ook volledige ondersteuning voor de aangepaste ontwikkeling van nieuwe LED-lensontwerpen.Wij zijn gespecialiseerd in lensmatrijzen en bieden stabiele en betrouwbare optische oplossingen voor diverse verlichtingsprojecten wereldwijd. Neem gerust contact met ons op

!