基于复合抛物面聚光器的LED全反射透镜的设计.pdf

//�⋯�瓹�绷基于复合抛物面聚光器的��ǚ瓷渫妇档纳杓���哆/,’’�点����嬲凵浣�隒�,折∥与目的关系,继而可知,对于长度为�的扩展光源,只需确定出射光束角目和��淖�汪宇青��钕婺���黄慧��.上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海���:��虾J邢执�庋�低持氐�实验室,上海���;��逃�抗庋б瞧饔胂低彻こ萄芯恐行模�虾����摘要:根据非成像光学理论,提出一种基于复合抛物面聚光器的��瓷淦鞯纳杓品椒ǎ�设计了一款半光强出射角为�。的反射器。在光学软件中进行照明模拟,结果表明,用该方法设计的��ǚ瓷渫妇的茏既返目刂瞥錾涔饨嵌龋�⒋锏浇细叩哪芰坷�寐省�关键词二次光学设计;复合抛物面聚光器;全反射引言复合抛物面聚光器���且恢址浅上竦途劢苟鹊钠骷��嘤糜诰酃庀低场=獵�反光线原理,结合��峁固匦裕�行У乜刂瞥錾涔馐�堑耐�蹦芄淮锏浇细叩哪芰坷�寐省���@┱构庠矗���旁谧槌蒀�的两个倾斜抛物面的焦点中问,全反射一透射��瓷淦飨低辰峁谷缤�所示。由于反线将由反射器中间的凸透镜来控制其出射光束角。反射器后表面采用凹面形状,可以在保证同样出射光束角的前提下,减小反射��全反射��纳杓���嫘涂捎山邮战悄亢筒�彳和竖直方向成口角度出射,在反射,�阄挥贑�边缘,�Ψ�线方向与��问�泄兀�耸惫庀�大口径,即可确定��庑谓峁埂���反射器后表面及中间透镜的设计出射光束角,可将反射器后表面设置为凹球面,此时出射光束半角由�湮D俊�0记蛎姘�径可根据护’角调整。由上述��峁梗�筛�菟�璧腃�直径计算得出边缘光线发生折射的位置,即中间透镜的位置,中间透镜半径可根据反射器后表面半径,通过高斯光学简单计算得出,在此不做向使用,把扩展光源放在原出光�,目标照明面位于距原入光口一定距离的位置。根据边缘�杓圃�砑胺椒�射器长度限制,中间部分的光线无法经过��ǚ瓷洌�瞬糠止�器的最大口径。向焦距移动量�龆ā=�⑷缤�所示的直角坐标系,边缘光线从点射角为∥�凵涔庀叻聪蜓由煊隮轴相交于��,在�阌蒀�全角度与水平方向成口角。可通过全反射向量公式,得到在小范围出射光束角的情况下,为达到设计要求,反射器出射端直径较大,而在实际工程中,对反射器的最大口径往往有所限制,为了在减小反射器的最大�径的同时保证相同的赘述。图�甃�反射器结构图�瓹�参数确定方法剐‘,�,,’~
,。。。熘嚣军&燃粼黜‰。‰一�摇�懈篡Ⅲ嘴瑟哪�梵昧茛硭弧3�应用上述理论,设计了一款远距离照明用投射灯。光源为�����。的均匀照明的同时有尽量高的光能利用率。使用�万条分析光线,探测器置于上述要求位置。光线追迹结果如图��荆�幼蟮接乙来挝U斩确植纪己驼斩绕氏咄迹�显示在�×�的目标照明面上,能量利用率达到�.�%,半光强角度为�。,均匀度�頳��畲�为�%。—�蝘本文根据非成像光学理论,设计了一款基于复合抛物面聚光器的适用于扩展光源的全反射一透射��瓷淦鳌T诠庋