[發明專利]用于LED二次光學設計的光通量線方法

在審

• 申請號: 201510632356.1
• 申請日: 2015-09-29
• 公開（公告）號: CN105160129A
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 周士康;杜金;繆路平;唐德
• 申請（專利權）人: 上海三思電子工程有限公司;上海三思科技發展有限公司;嘉善三思光電技術有限公司;三思光電科技（上海）有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 高園園

1.一種用于LED二次光學設計的光通量線方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟S1、獲取物方所包含的各個光通量線的方向的數列；

步驟S2、獲取像方所包含的各個光通量線的方向的數列；

步驟S3、獲取光學元件內部的光通量線的方向的數列；

步驟S4、根據物方、光學元件內部和像方的光通量線的方向的數列，獲取光學元件的表面形狀。

2.根據權利要求1所述的用于LED二次光學設計的光通量線方法，其特征在于：所述步驟S1中，令物方LED的光強分布函數為Iw(θ)，則

Sw=∫θaθbIw(θ)dθ]]>

其中，Sw為物方的總能量，θa和θb為物方LED的邊緣光線的角度；則

iSwn=∫θaθiIw(θ)dθ]]>

其中，θi表示物方LED光通量線的方向，i＝1…n，n表示光通量線的條數，物方所包含的各個光通量線的方向的數列即為θ＝(θ1,θ2...θn)。

3.根據權利要求1所述的用于LED二次光學設計的光通量線方法，其特征在于：所述步驟S2包括以下步驟：

21)由照度要求得到像面的照度分布函數

22)根據照度分布函數得到光強分布函數

23)由像方被照明范圍和光源與像面的距離得到像方邊緣光線的角度

24)按照如下公式計算像方所包含的各個光通量線的方向的數列

其中，Sx為像方的總能量，i＝1…n，n表示光通量線的條數。

4.根據權利要求3所述的用于LED二次光學設計的光通量線方法，其特征在于：在均勻照明時，

5.根據權利要求1所述的用于LED二次光學設計的光通量線方法，其特征在于：所述步驟S3中，設定所述光學元件為透鏡，則透鏡內部光通量線的方向的數列為γi＝(γ1,γ2...γn)，其中，

其中，C1和C2分別表示透鏡的入射面和出射面的偏折力的權重，i＝1…n。

6.根據權利要求1所述的用于LED二次光學設計的光通量線方法，其特征在于：在所述步驟S4中，在已知像方、光學元件內部和物方的各n條光通量線方向的數列后，分別將物方和光學元件內部中的n對光通量線的方向順序運用n次折射定律就得到入射面上n個折射小面的方向和折射點的坐標；再由光學元件內部和像方的n條光通量線方向的數列求得出射面上n個出射小面的方向和折射點的坐標；最后分別將這些小面首尾相連便得到具有兩個表面的整個光學元件。

7.根據權利要求6所述的用于LED二次光學設計的光通量線方法，其特征在于：所述折射定律的矢量形式為：

其中，n1，n2為界面雙方的介質折射率，和為入射和折射光通量線矢量，為表面的法線矢量，×代表叉乘。