Lentes de módulos LED: ópticas de ângulo único e duplo para caixas de luz

Uma caixa de luz com tecido precisa de uma arte nítida, texto legível e um fundo iluminado de maneira uniforme. A lente óptica de um módulo LED ajuda a determinar para onde a luz vai. A potência e o fluxo luminoso importam, mas a distribuição também é importante ao escolher módulos para uma estrutura pouco profunda ou um expositor grande.

Este guia explica as ópticas de ângulo único e duplo, mostra os modelos de lentes em nossa biblioteca de fotos de referência e ajuda você a comparar a linha de módulos LED da BOOTH LIGHTS. Comece pelas dimensões da caixa de luz e pela disposição da iluminação; depois, escolha um módulo cujas especificações ópticas e mecânicas confirmadas atendam ao projeto.

O que significam as especificações de ângulo único e duplo?

Um único ângulo nominal, como 45°, descreve um feixe por uma largura principal. Uma óptica com simetria de rotação geralmente produz uma distribuição circular quando direcionada a uma superfície perpendicular ao seu eixo óptico. O ângulo sozinho não descreve a luminosidade dentro dessa área nem a suavidade com que a luz diminui ao redor dela.

Uma especificação de ângulo duplo, como 15° × 45°, descreve larguras de feixe diferentes em dois planos perpendiculares. Uma direção é relativamente estreita; a outra é mais ampla. Trata-se de uma única distribuição moldada, e não de dois feixes separados. Com uma disposição adequada, essa diferença permite controlar a abertura em uma direção e cobrir uma área maior na outra.

Os fabricantes costumam descrever esses modelos como ópticas ovais, elípticas, em leque ou retangulares, dependendo da distribuição real. A LEDiL explica que as lentes ovais espalham a luz mais amplamente ao longo de um eixo, muitas vezes usando ranhuras paralelas na superfície da lente. Girar a óptica muda a direção da abertura mais ampla. Consulte o guia de lentes TIR da LEDiL.

Nas comparações ópticas, FWHM significa a largura total do feixe entre os pontos em que a intensidade cai para a metade do seu pico. É uma medida comum, mas o ângulo nominal de um fornecedor não é automaticamente um valor FWHM verificado. Pergunte qual definição e combinação de LED foram usadas. A introdução à óptica da Carclo também explica por que ângulos semelhantes podem produzir perfis de feixe diferentes.

Uma lente de ângulo duplo cria uma área de luz retangular?

Uma óptica projetada adequadamente pode produzir uma distribuição retangular ou alongada que se ajuste a uma área retangular. Porém, dois valores angulares não garantem uma área iluminada com quatro lados e contornos nítidos. Por exemplo, a Khatod identifica explicitamente um modelo de 35° × 75° como um feixe elíptico em seu relatório técnico SIMPLES, enquanto as ópticas BILLIE da LEDiL foram projetadas especificamente para iluminação retangular de paredes.

Para uma caixa de luz, o objetivo prático é uma arte bem iluminada. A aparência resulta da luz combinada dos módulos, de sua orientação e espaçamento, das reflexões internas e do próprio tecido. Um desenho conceitual do feixe ajuda a explicar os eixos; é necessária uma caixa de luz de amostra ou uma distribuição medida para avaliar o resultado final.

Por que a distribuição controlada de ângulo duplo ajuda caixas de luz com tecido

1. A cobertura pode se ajustar melhor à geometria da estrutura

Na iluminação pelas bordas, os módulos ficam ao redor da estrutura e direcionam a luz para dentro da caixa. Uma distribuição estreita em uma direção e ampla na outra permite controlar as duas direções separadamente. Com a orientação adequada, uma abertura mais ampla pode ajudar os módulos vizinhos a cobrir a arte, enquanto o outro plano limita a dispersão dentro do espaço pouco profundo. O alinhamento correto depende do projeto do módulo e da estrutura.

Essa abordagem é consolidada na iluminação de letreiros: a SloanLED informa especificações de ângulo duplo para seus produtos montados nas bordas de caixas de luz com tecido e descreve uma distribuição em leque para iluminar a superfície uniformemente em seu guia oficial de caixas para letreiros. Esses exemplos sustentam o princípio de projeto, sem especificar o desempenho das nossas lentes fotografadas.

2. Uma sobreposição planejada pode melhorar a aparência da arte

A uniformidade depende da disposição. Se as distribuições adjacentes deixarem lacunas, o tecido poderá apresentar faixas mais escuras. Uma sobreposição local excessiva pode criar áreas mais brilhantes. Ajustar a óptica, a distância entre os módulos e a posição de montagem ajuda a equilibrar essas regiões. Os cantos, as travessas da estrutura e a área imediatamente ao lado de um módulo também merecem atenção durante uma instalação de teste.

Verifique em conjunto o centro, as bordas e os cantos da caixa de luz montada, incluindo áreas impressas claras e escuras. Um centro brilhante, sozinho, não comprova uma cobertura adequada.

3. Uma parte maior da luz disponível pode atender à área desejada

O controle óptico redireciona a luz existente. Ajustar a distribuição à área desejada pode reduzir a iluminação desnecessária em outros locais e melhorar a cobertura útil. A LEDiL demonstra esse princípio com ópticas ovais para expositores longitudinais e letreiros em sua explicação das aplicações AMY.

Aplicado a uma caixa de luz, esse princípio sugere uma forma de aproveitar melhor o fluxo disponível no sistema. Ele não garante uma economia de energia fixa: a transmissão da lente, as perdas do tecido e a disposição escolhida contribuem para o resultado. Compare sistemas completos na luminosidade e uniformidade exigidas antes de decidir se menos módulos ou uma potência menor produzirão o resultado desejado.

4. A escolha da óptica oferece mais possibilidades para ajustar uma disposição modular

Os diferentes pares de ângulos oferecem alternativas para equilibrar a profundidade da estrutura, a cobertura e o espaçamento dos módulos. Algumas disposições se beneficiam de um segundo eixo mais amplo; outras precisam de um controle direcional mais restrito. O maior ângulo disponível não é necessariamente a escolha mais adequada.

O projeto mecânico também importa. Nossas fotografias mostram lentes transparentes, placas de montagem integradas e lentes em suportes brancos. Indicações angulares semelhantes podem aparecer em construções diferentes; por isso, compare o módulo completo e seu sistema de montagem antes de escolher uma peça de reposição ou uma configuração de produção.

Modelos de lentes na biblioteca de fotos de referência

A galeria inclui exemplos de 9° × 50°, 10° × 37°, 10° × 45°, 14° × 47°, 15° × 45°, 15° × 60° e 20° × 60°. Alguns pares de ângulos aparecem em mais de uma construção. O exemplo RGBW de ângulo único mostrado é de 25°; o exemplo de 45° discutido acima explica a notação de ângulo único.

Use as vistas frontal e traseira para reconhecer os padrões da superfície, as aberturas para LED, os suportes e os detalhes de fixação. São fotografias de referência, e não mapas medidos do feixe ou uma tabela de compatibilidade. Consulte as especificações do módulo escolhido para conhecer a óptica fornecida e peça nossa confirmação de qualquer alternativa solicitada.

Cada imagem mostra a vista frontal à esquerda e a traseira à direita. Selecione uma imagem para examiná-la em tamanho completo.

As indicações angulares identificam as amostras fornecidas. Confirme o LED exato, as dimensões da lente e os detalhes de montagem ao solicitar uma configuração; estas imagens não são desenhos de engenharia.

Sete verificações antes de escolher um módulo LED e uma lente

1. Meça a caixa de luz. Registre a largura e a altura da arte e a profundidade interna. Informe se é de face única ou dupla e inclua o perfil da estrutura. Esses dados definem o espaço disponível para a iluminação e a distância que o sistema deve cobrir.
2. Identifique a disposição da iluminação. Confirme se a iluminação é pelas bordas, pelo fundo ou de outro tipo. Marque quais bordas recebem módulos e onde ficam travessas ou outros obstáculos. Uma lente adequada para uma barra montada na borda não oferece automaticamente a distribuição correta para um conjunto montado no fundo.
3. Defina o resultado visual. Descreva a luminosidade pretendida, a arte e as condições de visualização. Compare a distribuição completa, além da indicação angular. Para projetos exigentes, solicite dados fotométricos do módulo real ou prepare uma amostra iluminada representativa.
4. Verifique a combinação de LED e óptica. Confira o encapsulamento do LED, a área emissora e o alinhamento óptico. Uma lente indicada para um encapsulamento 3535 ainda precisa de confirmação com o LED real. Os dados medidos de FLARE da LEDiL mostram que uma mesma óptica pode produzir resultados diferentes com LEDs diferentes.
5. Confira o encaixe físico. Compare o diâmetro, a altura, os furos ou pinos de montagem, a forma do suporte, a abertura para LED e a folga acima da placa de circuito. Um par de ângulos idêntico não torna duas lentes intercambiáveis. Para um módulo existente, forneça fotografias e dimensões antes de solicitar uma alteração.
6. Defina a orientação e o espaçamento em conjunto. Confirme os planos estreito e amplo pelo desenho do módulo ou por um teste. Mantenha uma orientação consistente e ajuste depois a distância entre módulos e as posições nas bordas para obter uma sobreposição adequada. Não calcule toda a instalação apenas pelos valores angulares.
7. Teste o conjunto completo. Use o tecido e a arte previstos com os módulos e a fonte de alimentação escolhidos. Examine a luminosidade, a uniformidade, a cor e possíveis sombras. As orientações de disposição da SloanLED também recomendam testes com amostras e tratam as tabelas de densidade como aproximadas. Confirme a carga elétrica e os requisitos térmicos do produto selecionado.

Compare módulos LED completos para seu projeto

Escolha o formato óptico em conjunto com o comprimento do módulo, o fluxo luminoso, a tensão, a montagem e a conexão. Os links de produtos a seguir são um ponto de partida para comparar os ângulos de feixe e as especificações informados. A lente de referência fotografada não é automaticamente uma peça de reposição para todos os módulos indicados.

As lentes alternativas indicadas como “sob consulta” exigem confirmação antes do pedido. Para 10° × 37°, 10° × 45° ou a amostra de ângulo único de 25°, peça nossa confirmação de uma configuração adequada de módulo completo.

Perguntas frequentes sobre lentes de módulos LED

Um ângulo menor é sempre melhor para uma caixa de luz?

Um ângulo menor restringe mais a abertura naquele plano, mas a melhor escolha depende da disposição completa. Uma cobertura insuficiente pode deixar lacunas; uma abertura excessiva pode não se adequar à caixa. Escolha de acordo com a aparência exigida para a arte e verifique com uma amostra.

Posso substituir uma lente por outra com o mesmo ângulo?

Confirme primeiro a combinação com o LED e o encaixe mecânico. A altura da lente, a folga para o LED, os elementos de posicionamento e o suporte podem variar mesmo quando o ângulo nominal é idêntico. Peça nossa verificação do módulo real antes de alterar sua configuração.

O ângulo de uma lente RGBW garante uma boa mistura de cores?

A indicação angular não descreve a mistura de cores. A disposição dos LEDs e o projeto óptico completo influenciam o resultado. Confira as cores pretendidas e a luz branca no tecido real, incluindo as transições e qualquer separação visível de cores.

As referências técnicas descrevem princípios ópticos gerais e exemplos de aplicação de outros fabricantes. Elas não identificam o fabricante das lentes fotografadas nem estabelecem compatibilidade. Referências: introdução à óptica da Carclo; guia TIR da LEDiL; guia de caixas para letreiros da SloanLED; relatório SIMPLES da Khatod. As especificações confirmadas do módulo pedido e os testes do projeto determinam a escolha final.