LED全反射透镜计算新方法

【摘要】 全反射(TIR)透镜是LED照明中广泛使用的透镜类型ꎮ现有的设计方法大多为修正法ꎬ即选择一个现有的透镜作为模型ꎬ然后根据光学仿真结果对其进行修正ꎮ这种方法的使用范围是有限的ꎮ也有直接进行形状计算的方法ꎬ但计算十分复杂ꎮ本文提供了一个不需要复杂计算的TIR透镜的从头计算新方法ꎬ即利用制造商给出的LED光强的空间分布和用户的照明要求ꎬ直接计算出TIR透镜自由曲面的坐标ꎮ此方法的TIR透镜是由透射区(A区)的两个面和全反射区(B区)的三个面两部分组成ꎮ光线在本方法中被赋予既有方向属性又有相等能量的属性ꎬ称为光通量线ꎮ把LED的全部能量平均分配到N条光通量线中ꎬ分配方法是用一个数学函数表示厂家给定的LED光强分布ꎬ沿此分布曲线分N段积分可求得N条入射光通量线角度序列ꎮ另一方面ꎬ按照用户给定的照明要求可得到照明光线的光强分布ꎬ同样可求得N条出射光通量线角度序列ꎮ把这些入射和出射光线各分成A区N1条和B区N2条两部分(N1+N2=N)ꎮ由上述两个序列ꎬ分别在A