الحلقة 15 ~2:10 العتاد عربي · EN

أنواع عدسات الإنارة, تشكيل الشعاع عند الفتحة

الـ LED يُصدر نصف كرة شبه لامبيرتية, 120° تقريباً من الانتشار غير المفيد. العدسة هي القطعة التي تحوّل ذلك إلى بقعة 10°، أو غمر 90°، أو غسيل مكتبي بـ UGR ≤ 19، أو توهّج 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 حصان العمل, كفاءة فوق 90٪.

عدسات الانعكاس الكلي الداخلي تجلس مباشرة فوق الـ LED، تعيد توجيه كل فوتون تقريباً إلى مخروط مضبوط، وتخسر < 10٪. الخيار الافتراضي للبقع والإنزال وبصريات الشوارع حيث الكفاءة هي الأهم.

02

الموزّعات تُبدّل اللومن بالراحة البصرية.

عدسات الـ frosted وopal والموشورية الدقيقة تشتّت الضوء لتلطيف النقاط الساخنة وقطع الوهج. الكفاءة تنخفض 10–25٪، لكن UGR يهبط والسطوع يبدو موحّداً. الخيار الصحيح حين تكون العين هي العميل.

03

العدسات اللامتماثلة وBatwing توجّه الضوء جانبياً.

الشرائط الخطّية وغاسلات الجدران تحتاج شعاعاً مُشكَّلاً لمستطيل، لا لدائرة. البصريات اللامتماثلة وBatwing 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 شكل الإنارة بعد 10 سنوات.

ست عائلات عدسات × الشعاع والكفاءة والاستخدام

قيم تقريبية لبصريات ثانوية نموذجية فوق LED متوسّط القدرة. الإنارات الفعلية تختلف بحسب المادة وتشطيب السطح وتباعد العناصر.

نوع العدسة زاوية الشعاع الكفاءة أفضل استخدام
TIR (PMMA / PC)8° – 60°88 – 94%Spots · downlights · street
Fresnel10° – 50°82 – 90%Stage · sports · long-throw
موشورية دقيقة (Micro-prismatic)60° – 90°82 – 88%Office troffer · UGR ≤ 19
موزّع Opal / Frosted100° – 140°75 – 85%Panel · ceiling · ambient
لامتماثلة / Batwing30° × 120°85 – 90%Wall-wash · linear · aisle
شبكة خلية النحل (Honeycomb)narrowed −15°65 – 75%Accent · gallery · anti-glare

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 polycarbonate ذات تجويف مركزي فوق الـ LED. الضوء الداخل إلى التجويف إمّا يمرّ مباشرة عبر القبّة (انكسار) أو يصطدم بالجدار الخارجي المائل فوق الزاوية الحرجة فينعكس داخلياً إلى الأسفل نحو الفتحة. النتيجة مخروط ضيّق ونظيف بحافة قطع صارمة عند الزاوية المحدّدة. هذه هي البصرية الافتراضية على كل بقعة وإنزال من NLC, قابلة للتبديل من 10° narrow-spot إلى 60° flood دون تغيير الجسم.

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 الضوء بزاوية مائلة وتعيده نحو العمود، فتبدو العدسة مظلمة من فوق 65° بينما تبقى مضيئة مباشرة إلى الأسفل على المكتب. هكذا تحقّق ترّوفر حديثة UGR ≤ 19 بدون louver مكافئ عميق. ترّوفر LUMINA و EVOLUTION و DAYLIGHT من NLC تستخدم بصريات موشورية دقيقة معايَرة لأهداف EN 12464-1 المكتبية.

الموزّعات Frosted وOpal, تضحي بالكفاءة من أجل الراحة.

موزّع Opal نسخة أكثر سماكة وتشتيتاً من الزجاج أو الأكريليك المثلج, يختفي الـ LED داخل لوحة منيرة موحّدة. التحكّم بالشعاع رخو (≈ 110° لامبرتي) وتخسر 15–25٪ بسبب التشتّت، 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. غاسلات الجدران تحتاج شعاعاً يرمي اللومن على سطح رأسي بالتساوي من الأعلى إلى الأسفل, البصرية لامتماثلة تدفع الضوء 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 الضوئي قبل أن يظهر على الأرض.

شبكات خلية النحل (Honeycomb), تحكّم بالوهج دون تغيير الشعاع.

شبكة من خلايا سداسية صغيرة مركّبة أمام العدسة الأساسية. لا تغيّر زاوية الشعاع، بل تمتصّ الضوء الخارج من الإنارة فوق زاوية جدار الخلية، فتقتل الوهج المرئي على خطوط النظر المجاورة. التكلفة: 25–30٪ من اللومن. عتاد قياسي على بقع 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.

كل LED package يحوي أصلاً عدسة أولية, القبّة السيليكونية أو الإيبوكسية المصبوبة مباشرة على الـ die، وهي التي تضع التوزيع اللامبيرتي الخام. ما تحدّده أنت هو البصرية الثانوية, العدسة أو مصفوفة العدسات الملصقة أمام الـ LED داخل الإنارة. الاثنتان تعملان معاً: primary بـ binning ضيّق مع secondary 10° يصنع بقعة متحف. primary بـ binning واسع مع secondary مثلج يصنع بانل. اقرأ دائماً ملف LM-79 الضوئي مع البصرية الثانوية مركّبة، لا الـ chip عارياً.

مادة العدسة تقرّر شكل السنة الخامسة.

PMMA (الأكريليك) عنده أعلى نفاذية ضوء مرئي (≈ 92٪) وأنظف سطح بصري، لكنه يخدش ويتشقّق تحت الاحتكاك. Polycarbonate مصنّف لمقاومة الصدمات IK 08–10 لكنه يصفرّ تحت الأشعة فوق البنفسجية ما لم يكن مثبَّتاً، والنفاذية تبدأ ≈ 88٪. الزجاج البوروسيليكاتي دائم وخامل، يُستخدم في الإنارات IP68 البحرية والمناطق الخطرة، لكنه يضاعف وزن الإنارة ويتكسّر بالصدمة. 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 10 شرائح، جاهز للنشر مباشرة على لينكدإن ككاروسيل صور. نفس المحتوى، قراءة أسرع.

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.