LED导光柱介绍

LED导光柱设计
在进行LED导光柱设计时首先需要考虑3个问题：
1） 有效的光通量耦合，以保
证LED灯发射出的光线以最小的损耗进入导光柱内部
2） 如何将光线通过导光柱传
输到输出端
3） 如何让光线以最小的损耗
从输出端射出

将LED光线耦合进导光柱内：
在保证LED射出的光线有效的被传输和利用之前，必须首先保证它被有效的耦合进导光柱的进入端，光线应当以最小的损耗被导光柱所捕获。
通常情况下，如果LED在导光柱的外部，并且与导光柱之间有空气间隙时光线的耦合和捕获效率是较低的，相反，如果LED处于导光柱表面空气的交界面内部时，效率是最高的。

导光柱平行于光线传播方向的侧壁应当非常光滑，像镜子一样，这样光线才能够在其表面产生完全内反射。 导光柱的侧壁可以涂上白色反光涂料以反射角度小于临界角的光线，否则这些光线将会从导光柱侧壁逃逸到空气中造成损耗。导光柱的入口应当光滑并与LED外形匹配以保证高效的捕获LED的光线，保证光线以最小的反射和散射进入导光柱内部。
导光柱的出口应当是散射的，一个散射的出口端在其表面具遍布随机的临界角以保证光线可以从导光柱内部逃逸出来，同时将光线以极宽的角度散射出去，这样不论从哪个角度看过去导光柱的出口端都是亮的。
导光柱可以制作成任何形状，圆柱形、方形、锥形（尺寸从入口到出口逐渐增加）或任何特殊形状（箭头、星型、半月形等等）

对于矩形和特殊形状的导光柱，其拐角必须是圆角，半径不小于0.5mm，不能有尖角，以保证拐角处的照明。 导光柱的形状应当沿着其长度逐渐变化，例如从入口处与LED相匹配的圆形到出口处的正方形应当逐渐变化。
适应不同种类LED的导光柱入口： 导光柱的入口应当光滑并且平坦或者内凹并匹配LED的外形以保证高效的耦合和捕获光线。 
对于贴片LED其发光区域是平坦的表面，导光柱的输入端应当做成光滑的与LED表面平行的平面，导光柱输入端贴近LED以提高光通量耦合效率，如图9所示。导光柱的输入端需要比LED的发光面略大以保证捕获92%的光线。

贴片LED的封装一般是立方体，光线是发散的，既从顶部射出也从侧面射出。只有40%的光是从LED顶部射出的，另外60%的光是从LED侧面射出的。因此，对于这种输入端是平面的导光柱来说只有40%的光可以被导光柱捕获，其余的光通量就损失掉了。