الحلقة 15 ~2:10 العتاد عربي · EN

أنواع عدسات الإنارة, تشكيل الشعاع عند الفتحة

تُصدر شريحة LED العارية النموذجية نصف كرة قريبة من اللامبرتية، عرضها نحو 120° وبلا أي ضبط. العدسة هي القطعة التي تحوّل ذلك إلى شعاع 10°، أو توزيع واسع 90°، أو غسيل مكتبي بـ UGR ≤ 19، أو انتشار ناعم بلا نقطة ساخنة. ست عائلات عدسات تقوم بكل العمل تقريباً في الإنارات الحديثة. هذا ما تفعله كل واحدة.

شرح متحرّك، اضغط تشغيل لمشاهدة المفاهيم الآن؛ يُنشر المونتاج المصوَّر فور انتهاء الإنتاج.

ما الذي تخرج به

أربع أفكار تحدّد أي عدسة تستحق المواصفة، وأيها إجابة خاطئة في ثوب أنيق.

01

TIR هي البصرية الأساسية للأشعة المضبوطة.

عدسات الانعكاس الكلي الداخلي تجلس مباشرة فوق الـ LED وتعيد توجيه الشعاع إلى مخروط مضبوط بجدار العدسة نفسه، بلا أي طلاء عاكس. والكفاءة تُنشر لكل اقتران بين بصرية و LED، لا للعدسة وحدها: تنشر Carclo مدى 83-93% لبصرية ضيّقة قياس 10 mm بحسب الـ LED الموضوع تحتها.

02

النواشر تُبدّل اللومن بالراحة البصرية.

عدسات الـ frosted و opal والموشورية الدقيقة تشتّت الشعاع لتلطيف النقاط الساخنة وقطع الوهج. وتدفع ثمن ذلك من اللومنات النافذة بمقدار تحدّده الناشرة نفسها، والعائد هو لمعان أقل عند الزوايا التي تصل إلى العين. أمّا الـ UGR فهو ملك للغرفة لا للعدسة. الخيار الصحيح حين تكون العين هي العميل.

03

العدسات اللامتماثلة و Batwing توجّه الشعاع جانبياً.

الشرائط الخطّية وماسحات الجدران تحتاج شعاعاً مُشكَّلاً لمستطيل، لا لدائرة. البصريات اللامتماثلة و Batwing والبيضاوية تدفع اللومن خارج المحور لإنارة الجدار أو الممرّ الذي لا تقع الإنارة فوقه مباشرة.

04

طابق المادة مع البيئة، لا مع الشكل فقط.

PMMA يعطي أنظف شعاع، لكنه يخدش بسهولة. Polycarbonate يتحمّل الصدمات، ويصفرّ في الأشعة فوق البنفسجية بلا مثبّت. الزجاج دائم وخامل، أثقل وأغلى. مادة العدسة هي التي تقرّر حال الإنارة بعد 10 سنوات.

ست طرق لتشكيل الشعاع

◆ ست عائلات عدسات
البصريات التي تُشكّل الشعاع بعد خروجه من الـ LED
TIRضيّق، كفاءة عاليةFresnelواسع، قابل للضبطموشورية دقيقةناعم، وهج منخفضOpalواسع جداً، منتشرBatwingتوزيع متساوٍHoneycombكبح التسرّب
كل عائلة تُوازن بين التحكّم والراحة البصرية: TIR وFresnel لأشعة ضيّقة، والموشورية الدقيقة وOpal لتليين الوهج، وBatwing لتوزيع متساوٍ على المكتب، وخلية النحل لكبح التسرّب. اختر البصريات للمهمة.
◆ نفس الـ LED، بصمة مختلفة
البصريّة تحدّد الشكل على الأرض
Spot · ضيّقFlood · واسعBatwing · متساوٍ
بدّل البصريّة يهبط نفس الـ LED قرصاً ساطعاً ضيّقاً، أو غسيلاً عريضاً، أو Batwing المتداخل الذي يُبقي شبكة المكاتب متجانسة. اختر البصمة التي تحتاجها المهمّة، ثم عائلة العدسة التي تصنعها.

ست عائلات عدسات × الشعاع والكفاءة والاستخدام

نطاقات تخطيطية استرشادية، لا بيانات منتج. تُقاس الكفاءة البصرية لبصرية واحدة فوق LED محدّد، فيتحرّك الرقم المنشور بتحرّك الاقتران؛ والصفّ الوحيد الموثّق أدناه هو صفّ TIR. خذ الأرقام الحقيقية دائماً من الملف الفوتومتري.

نوع العدسة زاوية الشعاع الكفاءة (استرشادية) أفضل استخدام
TIR (PMMA / PC)10°-60°83-93%كشافات · إنارة سقفية غاطسة · شوارع
Fresnel10°-50°82-90%مسارح · ملاعب · رمي بعيد
موشورية دقيقة (Micro-prismatic)60°-90°82-88%إنارة مكاتب سقفية · UGR ≤ 19
ناشر Opal / Frosted110°-120°75-85%لوحات · أسقف · إنارة عامة
لامتماثلة / Batwing30° × 120°85-90%غسيل جدران · خطّية · ممرّات
شبكة خلية النحل (Honeycomb)بحسب زاوية القطعبحسب زاوية القطعإبراز · معارض · كبح وهج

كيف تُشكّل كل عدسة الشعاع

ست عائلات، ست فيزيائيات. اقرأ هذا مرّة وستعرف بنظرة واحدة أي بصرية تقف أمام الـ LED.

عدسات TIR, انعكاس كلي داخلي في كأس شفافة.

عدسة TIR قطعة مصبوبة من PMMA أو بولي كربونات ذات تجويف مركزي فوق الـ LED. الشعاع الداخل إلى التجويف إمّا يمرّ مباشرة عبر القبّة (انكسار) أو يصطدم بالجدار الخارجي المائل فوق الزاوية الحرجة فينعكس داخلياً إلى الأسفل نحو الفتحة، والنتيجة مخروط ضيّق ونظيف بحافة قطع صارمة عند الزاوية المحدّدة. وهي البصرية المعتادة على الإنارات الموجّهة، ومجموعة الكشافات والمسارات من NLC تنشر خيارات ثابتة لزاوية الشعاع لكل موديل ضمن المدى 10° إلى 60°، تُحدَّد عند الطلب لا تُبدَّل في الموقع.

عدسات Fresnel, بصريات مسطّحة للرمي البعيد.

عدسة Fresnel تطوي عدسة plano-convex سميكة إلى سلسلة من الأخاديد متّحدة المركز على قرص مسطّح, نفس التأثير البؤري بجزء من الكتلة. التنازل أثر حلقي خفيف عند حافة الشعاع، لكنّك توفّر الوزن والكتلة الحرارية. المسرح، الحفلات، إنارة الملاعب، وعاكسات Highbay بعدسات Fresnel ثانوية لا تزال تملك هذا المجال، خاصة حين تتجاوز مسافة الرمي 6 م ويجب أن يبقى الجسم نحيلاً.

العدسات الموشورية الدقيقة, حلّ UGR المكتبي.

صفيحة أكريليك مسطّحة بآلاف المنشورات الهرمية الدقيقة المصبوبة على أحد وجهيها. المنشورات تكسر الأشعة المائلة نحو العمود، فيهبط لمعان وحدة الإنارة عند الزوايا المنخفضة التي تصل إلى العين أو الشاشة، بينما تبقى مضيئة مباشرة إلى الأسفل على المكتب. وهذه بالضبط هي المنطقة التي يضبطها EN 12464-1:2021: يحدّ الجدول 7 منه متوسّط لمعان وحدة الإنارة عند الزوايا 65° فما فوق من العمود النازل في محطات العمل ذات الشاشات. و HARMONY من NLC تقدّم الجسم نفسه بناشر Opal أو ناشر Microprismatic، وتنشر UGR < 19 على الخيار الموشوري الدقيق؛ ولوحات SPECTRA تذكر Opal أو Prismatic. وأي رقم UGR هو دائماً حساب لغرفة وتوزيع وراصد محدّدين.

النواشر Frosted و Opal، تضحي بالكفاءة من أجل الراحة البصرية.

ناشر Opal نسخة أكثر سماكة وتشتيتاً من الزجاج أو الأكريليك المثلج, يختفي الـ LED داخل لوحة منيرة موحّدة. التحكّم بالشعاع رخو: انثر الشعاع بما يكفي فيعود التوزيع لامبرتياً، وعرضه الكامل 120° بحكم التعريف، ومنتجات NLC الناشرة والخطّية تنشر 110° إلى 120°. وتدفع الثمن من اللومنات النافذة، لكن الوهج ينخفض بشدّة والسقف يقرأ كسطح ناعم لا كصفّ من النقاط الساطعة. مناسب للضيافة والسكنيات وأقسام الرعاية الصحية، وأي سقف يجب أن تتراجع فيه الإنارة بصرياً.

العدسات اللامتماثلة وBatwing, أشعّة مُشكَّلة لمستطيلات.

حالتان تكسران البصريات الدائرية. ماسحات الجدران تحتاج شعاعاً يرمي اللومن على سطح رأسي بالتساوي من الأعلى إلى الأسفل, البصرية لامتماثلة تدفع النور إلى الأمام والأعلى. إنارات الممرّات والأروقة تحتاج شعاعاً يضيء المحور الطويل للغرفة دون أن يتداخل مع الخليج التالي, البصرية Batwing أو بيضاوية، بقمّتين خارج المحور بدل قمّة واحدة في المركز. كلاهما يظهر في المخطّط القطبي الفوتومتري قبل أن يظهر على الأرض.

شبكات خلية النحل (Honeycomb)، تحكّم بالوهج بالاعتراض.

شبكة من خلايا سداسية صغيرة مركّبة أمام العدسة الأساسية. لا تحرف الشعاع، بل تعترض ما يخرج من الإنارة فوق زاوية جدار الخلية، فتقتل الوهج المرئي على خطوط النظر المجاورة. والكلفة ليست نسبة ثابتة. الحاجب يعترض بحسب الزاوية، فما يزيله يتبع مقدار ما يقع من المصدر خارج زاوية قطعه. وفي القياس الأوّلي الوحيد الذي وجدناه وفق LM-79، أنزل حاجب 90° مركّب على Kino Flo Celeb 250 خرج الإنارة من 9,046 lm إلى 1,700 lm، أي 81% من التدفق، بينما تحرّكت الشدّة القصوى من 3,300 cd إلى 2,942 cd فقط، نحو 11%. الحاجب يزيل التدفق ولا يعيد توجيهه. عتاد قياسي على كشافات المتاحف، مسارات معارض الفنّ، إبراز التجزئة، وأي تطبيق يجب أن يقرأ فيه الزائر العمل الفنّي لا الإنارة. حدّد honeycomb أسود الأنودة حيث المحيط داكن، وأبيض حيث المحيط فاتح.

بصريات أولية مقابل ثانوية, الـ LED له عدستان لا واحدة.

تحمل معظم حزم LED عنصراً بصرياً أولياً، القبّة السيليكونية أو الإيبوكسية المصبوبة مباشرة على الـ die، وهي التي تضع التوزيع اللامبرتي الخام. ما تحدّده أنت هو البصرية الثانوية, العدسة أو مصفوفة العدسات الملصقة أمام الـ LED داخل الإنارة. الاثنتان تعملان معاً: بصرية أولية مع بصرية ثانوية 10° تصنع كشاف متحف، ومع بصرية ثانوية مثلجة تصنع لوحة إنارة. اقرأ دائماً الملف الفوتومتري LM-79 والبصرية الثانوية مركّبة، لا الـ chip عارياً.

مادة العدسة تقرّر شكل السنة الخامسة.

PMMA (الأكريليك) ينفذ نحو 92%، وهذا الرقم ليس دعاية: تنشر Röhm في بيانات PLEXIGLAS فقد انعكاس قدره 4% لكل سطح وامتصاصاً دون 0.05% في المدى المرئي، ومعادلة فرينل عند معامله 1.491 تعطي 3.9% لكل سطح، فيصير سقف السطحين 92.4%. وله أنظف سطح بصري، لكنه يخدش ويتشقّق تحت الاحتكاك. والبولي كربونات هي الخيار المتين أمام الصدم، غير أن درجة IK تخصّ الغلاف المركّب وتُنشر لكل إنارة لا لكل مادة؛ وهي تصفرّ تحت الأشعة فوق البنفسجية ما لم تكن مثبَّتة، وتقيس Makrolon 2408 من Covestro نسبة 88% عند 3 mm مقابل سقف محسوب 90.0%، فالنقاط الناقصة ممتصّة لا مرتدّة. والزجاج البوروسيليكاتي دائم وخامل، يُستخدم في الإنارات IP68 البحرية والمناطق الخطرة؛ وبكثافة 2.23 g/cm³ مقابل 1.19 للأكريليك تزن العدسة نفسها نحو 1.9 ضعفاً، وهي مسألة كتلة عدسة لا وزن إنارة، وهو يتكسّر بدل أن ينبعج بالصدم. للاستخدام الخارجي والمحيط الحارّ في السعودية، تعتمد NLC افتراضياً PC مثبَّت ضد الأشعة فوق البنفسجية على الإنارات المعرّضة للصدمة، والزجاج المقسّى على الأعمال الساحلية وعالية IP, ورقة المواصفات يجب أن تذكر دائماً اسم المادة، لا أن تكتفي بكلمة «عدسة».

شارك الكاروسيل مع زميل

شرح من 16 شريحة، جاهز للنشر مباشرة على لينكدإن ككاروسيل صور. نفس المحتوى، قراءة أسرع.

المصادر

كل رقم في هذه الصفحة يعود إلى أحد هذه المصادر أو إلى صفحة منتج من NLC، أو مشتقّ من قيمة فيها. وما تعذّر توثيقه حُذف بدل أن يُخفَّف.

الحلقة القادمة

DIALux ومقياس التوزيع الضوئي

الحلقة التالية

استقبل الحلقة القادمة عبر البريد

محتوى تقني من أكاديمية NLC. بدون إزعاج، ويمكنك إلغاء الاشتراك في أي وقت.

بالاشتراك أنت توافق على استلام رسائل NLC.