光学与光电技术, 2015, 13 (3): 71, 网络出版: 2015-09-08   

支撑曲面法设计自由曲面照明透镜

Design LED Illumination Lens Using Supporting Surface Method
陈琛 1,2,*张晓晖 1
作者单位
1 海军工程大学兵器工程系, 湖北 武汉 430033
2 太原卫星发射中心, 山西 岢岚 036303
摘要
利用能量守恒建立光源与目标之间的网格映射可以用来设计自由曲面照明透镜,然而这种方式设计透镜表面的连续性依赖于映射是否可积。其根本原因是这种预先设定的映射并非照明问题的真实解。为了得到连续的透镜曲面,首先使用支撑曲面法利用一定数量的笛卡尔卵形面构造非连续的自由曲面透镜。以这个透镜为初始设计,通过拟合建立光源与目标面的网格映射。由于初始设计的透镜为照明问题的真实解,因此这个映射满足可积条件。光学仿真表明这种方法设计的透镜可以在目标面达到目标面达到0.77的照度均匀性以及81.6%的光学效率,同时透镜的表面连续。
Abstract
The freeform illumination lens can be designed by using the source-target map based on the energy conservation law. But the surface continuity of the lens designed by this method is relied on the integrability of the map. It is because the pre-setting map is not the real solution of the illumination problem. In order to get lens with continuous surface, in this paper, an initial lens is designed using the supporting surface method, which is constructed by certain number of Cartesian ovalpatches. The simulation results show that the desired illumination is obtained and the continue surface is maintained at the same time.

陈琛, 张晓晖. 支撑曲面法设计自由曲面照明透镜[J]. 光学与光电技术, 2015, 13(3): 71. CHEN Chen, ZHANG Xiao-hui. Design LED Illumination Lens Using Supporting Surface Method[J]. OPTICS & OPTOELECTRONIC TECHNOLOGY, 2015, 13(3): 71.

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