¿Cuál es la ventaja de un LED de "sombrero de paja" (cono invertido)?

Los LED con una lente cóncava en forma de cono a veces se llaman LED de "sombrero de paja". ¿Cuál es la ventaja en comparación con la lente hemisférica más común?

Las lentes LED de sombrero de paja tienen un patrón de distribución de luz mucho más uniforme que la lente típica del hemisferio. La lente del hemisferio generalmente enfoca la luz en un cono estrecho de unos 20 grados. Una aplicación que funciona muy bien son las luces de los árboles de Navidad. Las lentes de sombrero de paja hacen que el LED disperse la luz como una bombilla incandescente.

LED de "sombrero de paja" es el nombre que generalmente se le da a los LED cuya envoltura es más corta, ancha y plana que el típico LED de epoxi de 5 mm. La característica principal es que se logra un ángulo de radiación muy amplio, generalmente un ángulo de cono completo de 90 grados a 160 grados.

SIN EMBARGO, esto NO es lo que describiste en tu pregunta y nadie (hasta el 21 de enero de 2013) ha respondido lo que preguntaste.

La mayoría de los LED usan una lente formada como parte de la construcción.
El LED al que se refiere no utiliza principalmente una lente, sino un reflector interno, consulte el diagrama a continuación.

Con el LED alineado para irradiar verticalmente (como se muestra), la luz del troquel viaja verticalmente en un ángulo relativamente amplio y encuentra una superficie de espejo y se refleja casi horizontalmente. Como los rayos de luz de la matriz no son paralelos, se cruzarán con el espejo en diferentes ángulos dependiendo de la fuente y el destino, por lo que la luz se extenderá en una banda o halo de gran angular. NO hay radiación frontal directa ya que el conjunto del espejo es opaco. Puede haber algo de radiación hacia adelante en todos los ángulos debido a la reflexión interna en el cuerpo del LED, pero el nivel será bajo.

¿Por qué hacer esto? / ¿Para qué se usa esto?

1. Porque ellos pueden.
2. Algunas personas lo encuentran útil. Por ejemplo, un conjunto de estos LED dispuestos detrás de un panel de instrumentos y mirando hacia afuera iluminará la cavidad detrás del panel. Esto podría actuar como una guía de luz formal o informal.

Si coloca este LED en un reflector externo más grande, colocará la mayor parte de la luz en la superficie del reflector a una corta distancia más allá del LED. Entonces, un reflector muy corto puede hacer un buen trabajo o formar el haz en algún otro patrón hacia adelante.

He visto antorchas LED de alta potencia diseñadas para uso policial. Estos tenían LED SMD de gran angular estándar y reflectores profundos, pero la gran mayoría de la luz era manejada por la región justo más allá del LED.

Parece haber una discusión sobre cómo debería ser un sombrero de paja.

Ambos son sombreros de paja, pero el izquierdo es cóncavo , mientras que el derecho es convexo . La búsqueda de images.google.com devuelve casi exclusivamente LED con forma convexa:

Mientras que los LED PTH clásicos son más como "sombrero de Elbonian" , estos tienen su matriz más cerca de la lente, y la lente también es menos redondeada. Esto genera un ángulo de radiación mucho más amplio, típicamente de 120 ° a 140 °, mientras que los LED de Elbon a menudo tienen ángulos de radiación de menos de 60 °.

Los LED de sombrero de paja tienen un ángulo de visión más amplio (generalmente 100 grados).

Soy uno de los dos inventores del Sombrero de Paja. Cuando aparecieron los primeros LED blancos Nichia de alto brillo, mi amigo John Mize comenzó una empresa para fabricar linternas LED con LED de tamaño T1-3 / 4s. Necesitábamos una forma de forzar el
luz a llenar el reflector de la linterna. John no era una persona de Óptica, y me pidió que lo ayudara a conseguir un haz casi colimado para sus linternas.

Comenzamos con un LED estándar y construimos una plataforma para moler una nueva curva en la superficie del led. Mediante el uso cuidadoso de un equilibrio entre la reflexión interna total, la dispersión de la molienda y la emisión directa, podríamos obtener un haz razonablemente agradable en un reflector de linterna estándar destinado a una lámpara de dos celdas "D". Soy quien le enseñó a John sobre TIR. Mi nombre no aparece en la patente como hice el trabajo del contrato.

El LED con el pozo cónico es un diseño patentado por un compañero llamado YAN. El dispositivo de Yan fue citado contra nosotros en la etapa de revisión de patente por el examinador. Tuvimos que enviar una respuesta que mostraba una exploración de goniómetro de los patrones del haz. El nuestro mostró una mejora considerable sobre un dispositivo "YAN" de stock o la patente habría sido rechazada.

Cuando el licenciatario principal de John insistió en trasladar la producción a Hong Kong, el diseño se copió fácilmente donde no había aplicación de patentes, y alguien pagó para que se hicieran moldes para la forma.

Desde entonces ha sido ampliamente copiado y modificado.

Ver US 6328456, John v. Mize ..

La formulación y la imagen de la pregunta original están en conflicto: la imagen no muestra los LED con lentes de "sombrero de paja" (también conocido como "casco"), sino los LED con lentes de "cono cóncavo" o de "cono invertido". La respuesta de Stevenh muestra un LED con lente de "sombrero de paja".

Ya se ha mencionado el propósito de estas dos formas de lente alternativas: cambiar el patrón de dispersión de la luz. Un LED estándar de tapa redonda generalmente arroja un cono brillante con un ángulo de vértice en el rango de aproximadamente 20 a 90 grados, dependiendo de la geometría específica utilizada (o, para tipos difusos, es más visible desde ángulos en ese rango).

Una lente de sombrero de paja proyecta un patrón hemisférico más o menos uniforme más amplio, que nuevamente, dependiendo de la geometría exacta, puede acercarse o superar los 120 grados.

Sin embargo, la descripción dada por Russell McMahon para la lente del cono invertido no es del todo precisa: el cono invertido no es un reflector opaco. Entonces, si bien este diseño proyecta la mayoría de la luz en una banda ligeramente inclinada hacia adelante como se muestra en el diagrama, una cantidad significativa de luz aún atraviesa el cono en las direcciones más generalmente hacia adelante. Esto también da como resultado un patrón de proyección hemisférica más o menos, pero con una luz más brillante hacia la periferia y cierta irregularidad caracterizada por anillos más brillantes y más oscuros en el patrón, en comparación con el patrón de sombrero de paja que es más uniforme en general, generalmente no tiene cualquier anillo brillante notable en la dirección hacia adelante, y generalmente es algo más brillante hacia la dirección central hacia adelante.

Formas LED:

"Bullet" - (tipo tradicional) da luz de foco para linternas

"Strawhat" - (lente más corta) proporciona un haz de luz más amplio

"Flat Top" - (como se dice) da una luz amplia

"Cono invertido" (se muestra en la pregunta original): brinda luz lateral en todo el contorno, pero menos en el frente