手电吧 关注:177,910贴子:5,392,457
  • 29回复贴,共1

新手咨询泛光和远射问题

只看楼主收藏回复

最近看了很多科普,以及自己尝试了一下,感觉决定手电是泛光还是远射,最大的影响因素应该是光杯的曲面设计,购物网站上总给人一种是灯珠决定了泛光或远射,而且他们有选择色温的,有选择灯珠的,但是就没有选择光杯的,顶多有个光面和桔面,但这个应该主要影响的是中心光斑的边缘过度吧,对中心光斑的大小没多少影响。


IP属地:上海1楼2025-05-27 11:06回复
    以下分别是松美T40(sst40灯珠),在没拆光杯,和拆了光杯下的结果



    IP属地:上海2楼2025-05-27 11:11
    回复
      2025-08-17 14:03:59
      广告
      不感兴趣
      开通SVIP免广告
      是不是我哪里理解错了或者物理没学好关于椭圆或一些曲面反射的一些性质...,找到了很少的一些卖光杯的商品,但是他们只标注了支持的灯珠或适配的灯珠尺寸,并没有标注光路啥的...


      IP属地:上海3楼2025-05-27 11:17
      收起回复
        光杯的曲率已经优化到几乎最大限度利用光线的程度了,其他不动的话就只能通过调整光杯深径比来达到偏聚或偏泛的效果了


        IP属地:湖北6楼2025-05-27 11:34
        收起回复
          光杯就是两个参数:深度、直径。
          你的灯头内部空间是固定的,能用的光杯尺寸也是固定的,所以不能选光杯。
          曲面就是抛物线,不能随便设计的,也和聚泛光无关。
          ·
          如下函数曲线,光强表示聚光性能。
          决定光强的首要因素是光杯面积,次要是深径比。
          深径比达到1:1时,光强几乎不再增加,光损却急剧增大,所以没必要再加深光杯。
          现在光杯的主流深径比是0.8:1,出光角60°,是最优区间,所以深径比是可以不用考虑的要素。
          `
          浅光杯出光角大,深径比0.3:1,出光角在120°以上时,不会脚下黑,可以理解为泛光出光,但光强就会很低。
          只有个别产品刻意用浅光杯获得大出光角的。还有个好处是能减少长度。
          ·
          光面杯和橘皮杯的区别就是后者主光斑和泛光区是渐变过渡,更加柔和。
          弊端是要损失10%左右的光强。


          IP属地:广东8楼2025-05-27 11:50
          收起回复
            简单地说,将单点光源汇聚成平行光,这是远射的基本原理。实现起来,最好的办法是使用抛物面反光镜。
            但是抛物面反光镜非常难加工,需要精密数控机床。降低成本的办法是做成模具,这样加工费就只需要花一次,然后用铝挤成型或者注塑成形,再电镀反光面。
            放到电筒上,往往不是理想抛物面,首先光源就不是一个点,而是一个平面,光线会发散,加上灯珠表面加一个球顶扩散,光源就不同点了。其次反光杯底部需要与灯珠配合,需要挖个洞,配合一个支架,这样,就把抛物面破坏了。这些因素导致反光不是完美平行线,不同灯珠效果还不同。
            另外,有些小厂为了省成本,反光杯做成近似抛物面,实际上是球面,有比较明显的球差,反射光会出现一圈圈的,这种设计最好加工成橘皮面,增加漫反射,把恼人的光晕柔化掉。
            总之,你想买完美抛物面的反光系统,肯定有,那玩意口径很大,太小了没优势,价格肯定高。想省钱玩玩,就橘皮杯吧。


            IP属地:广东9楼2025-05-27 11:54
            收起回复
              灯珠当然有影响,但是你想想,发光面积小的,放大一倍看,结构不是等效的吗?大面积发光的灯珠,散出去的周边的光,其实都是中心逃逸出去的,光杯越深,逃逸出去的角度就越小,也就是这部分光被利用起来作为远射。那你放大来看,大面积发光的灯珠,光杯当然要更深一些才能匹配。但是前提是其他参数都一样来对比,灯珠不是理想的点光源,比如光杯曲线也得适合这颗灯珠,比如带果冻的就是会造成一些光线角度特殊,从而被浪费掉


              IP属地:广东来自Android客户端11楼2025-05-27 12:04
              收起回复
                你的理解是没有错的。只是光杯基本是根据外壳决定的,因此外壳基本就确定了光杯的类型。而大部分主流外壳的光杯都是按点光源远射设计的,因此也就出现了【灯珠决定光型】的这种【误解】;毕竟同一径深比前提下改变光型(主出光角角度)难度比TIR透镜干相同的事情要难,而且效果不一定好,所以很少会有这类光杯。相反,在径深比确定的前提下,TIR透镜就可以轻松实现不同光型的设计改变了。


                IP属地:广东12楼2025-05-27 12:06
                收起回复
                  2025-08-17 13:57:59
                  广告
                  不感兴趣
                  开通SVIP免广告
                  看了大佬们的回复,又找了些别的文章看了看,瞎画了些光路图,发现这玩意门道真不少,我画个破图也反应不了啥。最终结论,知识不够,点到为止,隔行如隔山,接受结果...


                  IP属地:上海13楼2025-05-27 15:18
                  收起回复
                    手电的泛光和远射性能主要由以下几个因素决定:
                    一、光学系统设计
                    1. 反光杯形状
                    - 泛光手电通常采用宽而浅的反光杯。这种反光杯形状可以让光线在较大的角度范围内散射。例如,一些泛光手电的反光杯边缘设计成类似抛物线的形状,光线从光源发出后,经过反光杯的反射,能够形成一个较为均匀的、覆盖较大面积的光斑。这种设计使得光线能够照亮近距离的较大范围区域,就像在室内照明或者近距离搜索场景下,能将光线均匀地洒在墙壁、地面等物体上。
                    - 远射手电的反光杯则比较深且窄。它类似于一个抛物面,能够将光线聚焦在较远的焦点上。当光线从光源发出后,经过这种反光杯的反射,光线会沿着几乎平行的方向射出。以狩猎用的远射手电为例,其反光杯设计可以使光线集中投射到远处的猎物身上,照射距离可以达到数百米甚至更远。
                    2. 透镜设计(如果有)
                    - 对于一些带有透镜的手电,透镜的形状和材质也会影响光的分布。在泛光手电中,透镜可能设计成具有多个扩散棱面,这些棱面可以将光线进一步散射。比如一些带有扩散透镜的LED手电,透镜上的棱面会将光线打散,使光线在近距离形成柔和且范围较大的光斑,减少光斑中间的高亮区域,避免刺眼。
                    - 而远射手电的透镜则可能是平凸透镜或者双凸透镜,其主要作用是将经过反光杯反射后的光线进一步聚焦。这些透镜可以将光线集中,使光线在远距离也能保持较高的亮度和较窄的光束。例如,一些专业的远射手电,其透镜经过特殊设计,能够将光束聚焦成一个很细的光柱,用于观察远处的细节,如在夜间观察远处的野生动物或者搜索远处的目标。
                    二、光源类型和特性
                    1. 光源发光角度
                    - 不同的光源本身发光角度不同。例如,一些小功率的LED光源发光角度可能在120° - 150°左右。如果使用这种光源制作泛光手电,其本身的发光角度就为泛光提供了基础。因为较大的发光角度使得光线在初始阶段就向各个方向散射,经过反光杯和透镜(如果有)的调整后,能够形成较大范围的光斑。
                    - 而一些特殊的远射光源,如一些大功率的单芯片LED光源,其发光角度可能经过特殊设计,相对较小。它们在配合深窄反光杯和聚焦透镜后,能够产生很窄的光束,用于远距离照明。例如,一些高流明的远射手电使用这种光源,其光束可以像激光一样直射远方,用于夜间远距离的搜索和观察。
                    2. 光源的光强分布
                    - 泛光手电的光源光强分布一般是均匀或者中心稍亮的类型。这种光源在经过光学系统调整后,能够形成均匀的泛光效果。例如,一些用于户外露营照明的泛光手电,其光源的光强分布使得在近距离照亮帐篷内部或者营地周围时,光线柔和且均匀,不会出现明显的明暗不均现象。
                    - 远射手电的光源光强分布则通常是中心光强很高,随着距离中心的增加,光强迅速下降。这种光源特性有利于形成远射光束。当光线经过反光杯和透镜聚焦后,中心高光强的光线能够集中投射到远处,形成明亮的远射光柱,用于照亮远处的目标。
                    三、手电的结构和材料
                    1. 手电筒的长度和直径
                    - 长度较长的手电筒在一定程度上有利于远射。较长的筒身可以容纳更深的反光杯,从而使得光线经过更长的反射路径后能够更好地聚焦。例如,一些专业的远射手电筒,其长度可能达到30 - 40厘米,这样的长度使得反光杯有足够的空间来设计成深且窄的形状,有利于光线的远距离投射。
                    - 对于泛光手电,直径较宽的筒身可以容纳更宽的反光杯,有利于光线的散射。宽直径的手电筒能够使反光杯的开口面积更大,光线在经过反光杯反射后能够覆盖更大的范围。比如一些户外工作用的泛光手电,直径可能在5 - 8厘米左右,这样的尺寸使得其能够产生较大范围的光斑,用于照亮工作区域。
                    2. 材料的反射率和透光率
                    - 反光杯的材料反射率很高是很重要的。高质量的反光杯材料,如经过特殊涂层处理的铝材,其反射率可以达到90%以上。这种高反射率的材料能够将大部分光线有效地反射出去,减少光线在反光杯内的损失。对于远射手电来说,高反射率的反光杯材料可以使光线在经过多次反射后仍然保持较高的亮度,有利于远距离照明。
                    - 如果手电有透镜,透镜材料的透光率也很关键。高质量的光学玻璃或聚碳酸酯等材料制成的透镜,透光率可以达到90% - 95%。在泛光手电中,高透光率的透镜能够将光源发出的光线更好地散射出去;在远射手电中,它能够将光线更好地聚焦,减少光线在透镜中的散射和吸收,从而提高远射性能。


                    IP属地:广东来自Android客户端14楼2025-05-27 23:38
                    收起回复
                      还是买TIR透镜筒吧,光色均匀光利用率好,远泛兼顾


                      IP属地:山东来自Android客户端15楼2025-05-28 05:57
                      收起回复
                        夜行就买范光。要远射上白激光。骑行上透镜加个罩。


                        IP属地:云南来自Android客户端16楼2025-05-29 13:49
                        回复