奶茶视频有容乃大app官方下载,绿巨人.apk.rename

北京微智达产品设计公司主要提供:北京工业设计,北京产品设计,设备产品设计,医疗产品设计,产品结构设计 , 产品外观设计
当前位置:北京微智达产品设计公司 >> 新闻中心 >> 浏览文章

电子产品的导光柱设计的3大定律

LED灯(deng)光常用于电子(zi)(zi)产(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)的使(shi)用者操作指示信号(hao),电子(zi)(zi)产(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)的LED灯(deng)通常表面贴装(SMT)于电子(zi)(zi)产(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)内(nei)部(bu)的印刷(shua)线路板。导光柱可以将(jiang)产(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)内(nei)部(bu)的LED灯(deng)光传(chuan)输到产(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)面板上,以显示产(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)相关的工作状态,导光柱就是(shi)将(jiang)产(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)内(nei)部(bu)的LED灯(deng)

LED灯(deng)(deng)(deng)光(guang)常(chang)用于(yu)电(dian)子产(chan)品(pin)的(de)(de)使用者操(cao)作指示(shi)信号,电(dian)子产(chan)品(pin)的(de)(de)LED灯(deng)(deng)(deng)通常(chang)表面贴装(SMT)于(yu)电(dian)子产(chan)品(pin)内部(bu)的(de)(de)印刷线路板(ban)。导光(guang)柱(zhu)可以(yi)将产(chan)品(pin)内部(bu)的(de)(de)LED灯(deng)(deng)(deng)光(guang)传输(shu)到(dao)产(chan)品(pin)面板(ban)上(shang),以(yi)显示(shi)产(chan)品(pin)相关(guan)的(de)(de)工(gong)作状态,导光(guang)柱(zhu)就是将产(chan)品(pin)内部(bu)的(de)(de)LED灯(deng)(deng)(deng)光(guang)以(yi)最小的(de)(de)损耗传输(shu)到(dao)产(chan)品(pin)面板(ban)的(de)(de)零件。

电子产品的导光柱设计的3大定律

一.导光柱材料

导光(guang)柱通(tong)常采用光(guang)学材料制成,如(ru):丙(bing)烯酸树脂(PMMA)、聚(ju)碳酸酯(PC)、环(huan)氧(yang)树脂和玻璃。丙(bing)烯酸树脂、聚(ju)碳酸酯属于塑胶(jiao)材料,成型容易,价格适中,是(shi)电(dian)子产品最(zui)常用的导光(guang)柱材料。


二.导光柱的光学导光原理

导光柱设计应用到的光学导光原理(li)有(you)光的折射定律(菲涅耳定律)、菲涅耳损耗(Fresnel Loss)定律和完全内(nei)反射原理(li)。

1.光的折射定律

当光线(xian)入射到两种不同的介质的交界(jie)面时,如丙烯酸树(shu)脂和空气,光线(xian)在通(tong)过这个交界(jie)面时会产生(sheng)折射。射入光线(xian)与(yu)垂(chui)直于(yu)交界(jie)面的法(fa)线(xian)的夹角(jiao)叫做(zuo)(zuo)入射角(jiao),离(li)开光线(xian)与(yu)垂(chui)直于(yu)交界(jie)面的法(fa)线(xian)的夹角(jiao)叫做(zuo)(zuo)折射角(jiao)。

电子产品的导光柱设计的3大定律

2.菲(fei)涅(nie)耳损(sun)耗(Fresnel Loss)定律

当光(guang)(guang)线(xian)通过交界面从(cong)(cong)一(yi)种(zhong)介(jie)质(zhi)进入另一(yi)种(zhong)介(jie)质(zhi)时,光(guang)(guang)线(xian)会因(yin)为在交界面上产(chan)(chan)生(sheng)反(fan)射(she)而产(chan)(chan)生(sheng)损(sun)耗,这种(zhong)损(sun)耗称作菲涅耳(er)损(sun)耗。光(guang)(guang)线(xian)从(cong)(cong)空气射(she)入玻(bo)璃时,以(yi)及光(guang)(guang)线(xian)从(cong)(cong)玻(bo)璃射(she)入空气时都会因(yin)为反(fan)射(she)而各发生(sheng)4%的菲涅耳(er)损(sun)耗。

电子产品的导光柱设计的3大定律

3.完全内反射原(yuan)理

当光线(xian)从折(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)射(she)(she)(she)率(lv)大的(de)(de)介(jie)(jie)质(zhi)(zhi)射(she)(she)(she)入(ru)(ru)折(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)射(she)(she)(she)率(lv)小(xiao)的(de)(de)介(jie)(jie)质(zhi)(zhi)时,部(bu)分光线(xian)会(hui)被(bei)分界(jie)面折(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)射(she)(she)(she)进(jin)入(ru)(ru)折(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)射(she)(she)(she)率(lv)小(xiao)的(de)(de)介(jie)(jie)质(zhi)(zhi),其余光线(xian)会(hui)被(bei)分界(jie)面反(fan)(fan)射(she)(she)(she)回(hui)折(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)射(she)(she)(she)率(lv)大的(de)(de)介(jie)(jie)质(zhi)(zhi),当光线(xian)入(ru)(ru)射(she)(she)(she)角达(da)到或(huo)大于折(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)射(she)(she)(she)率(lv)大的(de)(de)介(jie)(jie)质(zhi)(zhi)的(de)(de)完成内反(fan)(fan)射(she)(she)(she)临界(jie)角时,折(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)射(she)(she)(she)出(chu)的(de)(de)光线(xian)将(jiang)沿分界(jie)面向(xiang)前(qian)传播或(huo)向(xiang)介(jie)(jie)质(zhi)(zhi)内部(bu)反(fan)(fan)射(she)(she)(she),而不进(jin)入(ru)(ru)另一介(jie)(jie)质(zhi)(zhi)。

导(dao)光柱常用(yong)材质丙烯酸树(shu)脂(zhi)或(huo)(huo)聚碳酸酯(zhi)(zhi)的(de)折(zhe)(zhe)射率(lv)约为(wei)1.5,空气的(de)折(zhe)(zhe)射率(lv)为(wei)1.0,通过(guo)折(zhe)(zhe)射率(lv)可算得丙烯酸树(shu)脂(zhi)或(huo)(huo)聚碳酸酯(zhi)(zhi)的(de)完全内反(fan)射临界角为(wei)42∘。当光线(xian)(xian)从导(dao)光柱内部射在导(dao)光柱表面(mian)与空气的(de)分(fen)界面(mian)时,入射角达到或(huo)(huo)大于42∘的(de)光线(xian)(xian)则(ze)不会从分(fen)界面(mian)逃逸入空气。

电子产品的导光柱设计的3大定律

三.导光柱设计

实(shi)际(ji)产(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)设计(ji)时(shi),要将产(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)内(nei)部(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)LED灯(deng)(deng)(deng)光(guang)(guang)(guang)以(yi)(yi)最(zui)小的(de)(de)(de)(de)损(sun)耗(hao)传输到(dao)产(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)面板,导(dao)(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)柱(zhu)(zhu)(zhu)可能(neng)是(shi)平直(zhi)的(de)(de)(de)(de),也可能(neng)需要拐弯;根据(ju)菲涅(nie)耳损(sun)耗(hao)定律(lv),只有(you)当光(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)(de)(de)LED灯(deng)(deng)(deng)无间隙地埋置于导(dao)(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)柱(zhu)(zhu)(zhu)内(nei)部(bu)(bu),光(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)(de)(de)LED灯(deng)(deng)(deng)光(guang)(guang)(guang)才可能(neng)完全耦合进(jin)(jin)导(dao)(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)柱(zhu)(zhu)(zhu),实(shi)际(ji)设计(ji)时(shi),导(dao)(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)柱(zhu)(zhu)(zhu)与光(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)(de)(de)LED灯(deng)(deng)(deng)之(zhi)间一般都要预留(liu)装配(pei)间隙,所以(yi)(yi),光(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)(de)(de)LED灯(deng)(deng)(deng)光(guang)(guang)(guang)实(shi)际(ji)上不(bu)可能(neng),也没必要全部(bu)(bu)耦合进(jin)(jin)导(dao)(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)柱(zhu)(zhu)(zhu);实(shi)际(ji)的(de)(de)(de)(de)LED灯(deng)(deng)(deng)光(guang)(guang)(guang)不(bu)可能(neng)全部(bu)(bu)是(shi)平行(xing)地耦合进(jin)(jin)入导(dao)(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)柱(zhu)(zhu)(zhu)且向(xiang)前(qian)传播(bo)的(de)(de)(de)(de),相当部(bu)(bu)分(fen)的(de)(de)(de)(de)LED灯(deng)(deng)(deng)光(guang)(guang)(guang)实(shi)际(ji)上是(shi)在导(dao)(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)柱(zhu)(zhu)(zhu)内(nei)部(bu)(bu)不(bu)断完全内(nei)反(fan)射(she)地向(xiang)前(qian)传播(bo)的(de)(de)(de)(de),部(bu)(bu)分(fen)照射(she)于导(dao)(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)柱(zhu)(zhu)(zhu)侧壁(bi)的(de)(de)(de)(de)LED灯(deng)(deng)(deng)光(guang)(guang)(guang)可能(neng)会从导(dao)(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)柱(zhu)(zhu)(zhu)侧壁(bi)逃(tao)逸进(jin)(jin)入空气。因此(ci),导(dao)(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)柱(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)结构需要根据(ju)实(shi)际(ji)产(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)源位置、灯(deng)(deng)(deng)光(guang)(guang)(guang)需要到(dao)达的(de)(de)(de)(de)位置、灯(deng)(deng)(deng)光(guang)(guang)(guang)可以(yi)(yi)经(jing)过的(de)(de)(de)(de)路径进(jin)(jin)行(xing)特定的(de)(de)(de)(de)设计(ji)。


1.导光柱的输(shu)入端设计

在保(bao)证LED灯(deng)射出的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)线有效的(de)(de)(de)被传输和利用之前(qian),必(bi)须首先保(bao)证它被有效地耦合进导(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)柱(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)输入端(duan)。在实际(ji)产品中,导(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)柱(zhu)(zhu)输入端(duan)与LED灯(deng)之间一般(ban)都(dou)要保(bao)留装配间隙,导(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)柱(zhu)(zhu)设计时必(bi)须要尽量做到LED灯(deng)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)线辐射角与导(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)柱(zhu)(zhu)输入端(duan)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)线接收(shou)角相匹(pi)配。导(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)柱(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)输入端(duan)应(ying)当光(guang)(guang)(guang)滑,平坦或者内凹,并且匹(pi)配LED灯(deng)的(de)(de)(de)外形,以保(bao)证导(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)柱(zhu)(zhu)高效地捕获LED灯(deng)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)线。

对于表面(mian)贴(tie)(tie)装(zhuang)在(zai)印刷线路板上(shang)的(de)(de)发光(guang)(guang)(guang)(guang)区(qu)域是(shi)平坦表面(mian)的(de)(de)LED灯(deng),导(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)(guang)柱的(de)(de)输入端应当做成光(guang)(guang)(guang)(guang)滑(hua)的(de)(de)且(qie)与LED灯(deng)表面(mian)平行的(de)(de)平面(mian),导(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)(guang)柱输入端应尽可(ke)能地(di)贴(tie)(tie)近LED灯(deng)的(de)(de)发光(guang)(guang)(guang)(guang)面(mian),导(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)(guang)柱的(de)(de)输入端要比LED灯(deng)的(de)(de)发光(guang)(guang)(guang)(guang)面(mian)略大,以(yi)保证捕获(huo)较(jiao)多的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)线。

大多(duo)数表面贴装在印刷(shua)线路板(ban)上的(de)LED灯(deng)的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)线是发散的(de),光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)线既从(cong)(cong)顶部射出(chu)也从(cong)(cong)侧(ce)面射出(chu),一般只有(you)40%的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)是从(cong)(cong)LED灯(deng)顶部射出(chu)的(de),另(ling)外60%的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)是从(cong)(cong)LED灯(deng)侧(ce)面射出(chu)的(de)。对于(yu)这种LED,光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)滑且内(nei)凹(ao)的(de)导光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)柱输(shu)(shu)入面将有(you)效地提高捕获率,光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)滑且内(nei)凹(ao)的(de)输(shu)(shu)入端(duan)的(de)导光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)柱大约(yue)可(ke)以(yi)捕获70%-80%的(de)灯(deng)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)。这种光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)滑且内(nei)凹(ao)的(de)输(shu)(shu)入端(duan)设计可(ke)以(yi)应用于(yu)任何(he)导光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)柱与LED灯(deng)的(de)组合,以(yi)提高光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)线捕获能力。


2.导光柱(zhu)的外(wai)表(biao)面设计

导光(guang)(guang)柱平行(xing)于光(guang)(guang)线(xian)传播方向的侧(ce)壁应(ying)当非常光(guang)(guang)滑,像(xiang)镜(jing)子一样(yang)。否则(ze),凸(tu)凹(ao)不平的分(fen)界面(mian)(mian)遍布(bu)随(sui)机(ji)的完(wan)全(quan)内反(fan)射(she)(she)(she)(she)临界角,近半的光(guang)(guang)线(xian)会因入(ru)(ru)射(she)(she)(she)(she)角小于完(wan)全(quan)内反(fan)射(she)(she)(she)(she)临界角而逃(tao)逸进(jin)入(ru)(ru)空气,而且整个导光(guang)(guang)柱表面(mian)(mian)都有光(guang)(guang)线(xian)逃(tao)逸进(jin)入(ru)(ru)空气,原本射(she)(she)(she)(she)在光(guang)(guang)滑的分(fen)界面(mian)(mian)的光(guang)(guang)线(xian)是完(wan)全(quan)内反(fan)射(she)(she)(she)(she)向前传播的,同(tong)样(yang)的光(guang)(guang)线(xian)如射(she)(she)(she)(she)在凹(ao)凸(tu)不平的分(fen)界面(mian)(mian)则(ze)逃(tao)逸进(jin)入(ru)(ru)空气。导光(guang)(guang)柱外表面(mian)(mian)的光(guang)(guang)滑是导光(guang)(guang)柱正常工作的重要保证(zheng)。

电子产品的导光柱设计的3大定律

导(dao)(dao)光柱(zhu)(zhu)(zhu)的侧壁可以(yi)涂(tu)(tu)上白色反(fan)光涂(tu)(tu)料,以(yi)使入射(she)角度小于导(dao)(dao)光柱(zhu)(zhu)(zhu)完全内反(fan)射(she)临界角的光线也能镜面反(fan)射(she)回导(dao)(dao)光柱(zhu)(zhu)(zhu)内部,而不(bu)从(cong)导(dao)(dao)光柱(zhu)(zhu)(zhu)侧壁逃(tao)(tao)逸到空(kong)气中造(zao)成损耗。只要导(dao)(dao)光柱(zhu)(zhu)(zhu)拐(guai)角设计(ji)合理,光线从(cong)导(dao)(dao)光柱(zhu)(zhu)(zhu)侧壁逃(tao)(tao)逸的机率不(bu)大,一般导(dao)(dao)光柱(zhu)(zhu)(zhu)侧壁做高光面处理即可。


3.导光(guang)柱的输出端设计

导(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)光(guang)(guang)柱(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)输出(chu)(chu)端(duan)(duan)(duan)设(she)(she)计与侧壁设(she)(she)计恰好相反(fan),导(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)光(guang)(guang)柱(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)输出(chu)(chu)端(duan)(duan)(duan)表面应(ying)当(dang)遍布随机(ji)的(de)(de)(de)(de)临界(jie)角,以使导(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)光(guang)(guang)柱(zhu)(zhu)内的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)线以随机(ji)的(de)(de)(de)(de)角度入射到(dao)导(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)光(guang)(guang)柱(zhu)(zhu)与空气的(de)(de)(de)(de)交界(jie)面上,保(bao)证光(guang)(guang)线可以从导(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)光(guang)(guang)柱(zhu)(zhu)内部较容(rong)易地逃(tao)逸出(chu)(chu)来,同(tong)时将光(guang)(guang)线以极宽的(de)(de)(de)(de)角度散射出(chu)(chu)去,这样不(bu)论(lun)从哪个(ge)角度看过(guo)去导(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)光(guang)(guang)柱(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)输出(chu)(chu)端(duan)(duan)(duan)都是亮的(de)(de)(de)(de)。通常导(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)光(guang)(guang)柱(zhu)(zhu)输出(chu)(chu)端(duan)(duan)(duan)模具(ju)做咬花或喷砂处理(li)。


4.导光柱的拐角设计

导(dao)(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)柱(zhu)(zhu)可(ke)能(neng)需(xu)要弯(wan)曲,为了减少光(guang)(guang)(guang)线在导(dao)(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)处(chu)因入射(she)角(jiao)(jiao)小(xiao)于(yu)导(dao)(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)柱(zhu)(zhu)完全内(nei)反(fan)射(she)临界角(jiao)(jiao)而从导(dao)(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)柱(zhu)(zhu)侧壁逃(tao)逸的损耗,导(dao)(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)柱(zhu)(zhu)弯(wan)曲半径应当大于(yu)等于(yu)导(dao)(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)柱(zhu)(zhu)厚度的2倍(bei)(方形(xing)导(dao)(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)柱(zhu)(zhu))或(huo)导(dao)(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)柱(zhu)(zhu)直径的2倍(bei)(圆柱(zhu)(zhu)形(xing)导(dao)(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)柱(zhu)(zhu))。如(ru)果导(dao)(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)柱(zhu)(zhu)只能(neng)做成急速的90°转角(jiao)(jiao),则可(ke)以在其转角(jiao)(jiao)处(chu)制(zhi)作一个反(fan)射(she)镜(jing)来(lai)改变光(guang)(guang)(guang)的方向。

电子产品的导光柱设计的3大定律

四.导光柱的材料处理

导(dao)(dao)光(guang)柱(zhu)(zhu)一般都是用透明的丙(bing)烯(xi)酸树脂和聚碳酸酯制作而成(cheng)的,导(dao)(dao)光(guang)柱(zhu)(zhu)零(ling)件上除了导(dao)(dao)光(guang)结构,还(hai)有(you)安装固定(ding)结构,透过透明的导(dao)(dao)光(guang)柱(zhu)(zhu)很容易看(kan)到导(dao)(dao)光(guang)柱(zhu)(zhu)的内部(bu)结构,可(ke)以(yi)在(zai)导(dao)(dao)光(guang)柱(zhu)(zhu)射出成(cheng)型(xing)时在(zai)胶(jiao)粒(li)里添加(jia)一定(ding)比率(lv)的汰(tai)白(bai)粉,使(shi)导(dao)(dao)光(guang)柱(zhu)(zhu)呈雾状(zhuang),这(zhei)样,从产品(pin)外部(bu)即无法看(kan)到导(dao)(dao)光(guang)柱(zhu)(zhu)内部(bu)结构,而且,光(guang)线在(zai)导(dao)(dao)光(guang)柱(zhu)(zhu)内部(bu)照(zhao)到汰(tai)白(bai)粉而漫反射,可(ke)以(yi)使(shi)光(guang)线更(geng)均(jun)匀。


相关阅读:

联系我们

CONTACT US