專利名稱：Led用側(cè)光全景透鏡設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)元件的設(shè)計(jì)方法，更具體地說，涉及一種光線從側(cè)面出射且 能夠360度全景照射的透鏡設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù)：
在燈具的一些特殊使用場(chǎng)合，比如障礙物燈、草坪燈等，這類應(yīng)用場(chǎng)合通常希望光 線能夠?qū)φ系K物或草坪達(dá)到360度全角度照射的效果。目前這類燈具，通常是采用傳統(tǒng)光 源外加特殊燈罩做成，其光線利用效率很低，更重要的是體積龐大，重量很重，不論從使用 方便程度還是制作成本上均非常不理想。隨著LED光源的優(yōu)點(diǎn)日益被人們所發(fā)現(xiàn)，其在照 明領(lǐng)域已得到普遍應(yīng)用。所以，用LED光源代替?zhèn)鹘y(tǒng)障礙物燈或草坪燈是大勢(shì)所趨。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，提供一種LED用側(cè)光全景透鏡的設(shè)計(jì)方法，該方法 通過簡單和直觀的計(jì)算，得到側(cè)面出光且360度全景照射的透鏡，光線利用率很高，適用于 各種類型的LED光源。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下LED用側(cè)光全景透鏡設(shè)計(jì)方法，其設(shè)計(jì)步驟如下a)、以任一過光源光軸的平面為入射面，在該入射面上，將位于光軸單側(cè)90度范 圍內(nèi)的發(fā)光角劃分成多個(gè)小角，將該范圍內(nèi)的小角按一定比例分成A、B兩個(gè)角區(qū)；b)、在上述入射面上，根據(jù)被照區(qū)域的大小確定出光源通過透鏡后的出射光線方 向，且令出射光線平行；在所述A角區(qū)，根據(jù)透鏡尺寸要求，在邊緣入射光線上取一點(diǎn)得到 透鏡第一折射面上的第一特征點(diǎn)，在該點(diǎn)處，入射光線與所述平行出射光線形成一夾角，為 透鏡的起始光線偏折角，根據(jù)預(yù)定的權(quán)重，將所述偏折角分成第一偏折角和第二偏折角，角 分線作為入射光線經(jīng)過透鏡第一折射面后的折射光線方向，也即射向透鏡第二折射面的入 射光線方向，通過折射定律以及所述的小角，求出與第一特征點(diǎn)相鄰的第二特征點(diǎn)；同前述 步驟，依次求出透鏡第一折射面上的各特征點(diǎn)的位置；C)、在經(jīng)過所述第一折射面上的第一特征點(diǎn)后的折射光線上，根據(jù)透鏡尺寸要求 取一點(diǎn)，作為透鏡第二折射面上的第一特征點(diǎn)，根據(jù)b)步驟中得到的該點(diǎn)射向透鏡第二折 射面的入射光線方向和平行出射光線，通過折射定律求出第二折射面上與第一特征點(diǎn)相鄰 的第二特征點(diǎn)，按照同樣方法依次求出第二折射面上的各特征點(diǎn)的位置；d)、分別將所述的第一折射面和第二折射面上的各特征點(diǎn)依次連接，形成兩條連 續(xù)曲線即為透鏡第一折射面和第二折射面在所述入射面上的截面；e)、在所述B角區(qū)，給定兩條邊緣入射光線經(jīng)過透鏡第三折射面后的折射光線方 向，將該兩條折射光線的夾角等分成多個(gè)與所述B角區(qū)內(nèi)的小角一一對(duì)應(yīng)的角，角邊作為 入射光線經(jīng)過透鏡第三折射面后的折射光線方向，也即射向透鏡第四反射面的入射光線方 向，根據(jù)折射定律以及所述的小角，求出透鏡第三折射面上的各個(gè)特征點(diǎn)的位置，將各特征
4點(diǎn)依次連接，形成一條連續(xù)曲線即為透鏡第三折射面在所述入射面上的截面；f·)、根據(jù)透鏡形狀要求在光軸上取一點(diǎn)作為第四反射面上的第一特征點(diǎn)，令該第 一特征點(diǎn)的入射光線經(jīng)透鏡第四反射面后的反射光線經(jīng)過第二折射面上的一個(gè)邊緣特征 點(diǎn)，該邊緣特征點(diǎn)遠(yuǎn)離過光源與光軸垂直的軸線，且該入射光線和反射光線之間的夾角 α ^ 2arCSin(l/n)，其中η是透鏡的折射率；再給定經(jīng)透鏡第四反射面反射后的另一條邊 緣反射光線方向，將該兩條反射光線的夾角等分成多個(gè)與所述B角區(qū)內(nèi)的小角一一對(duì)應(yīng)的 角，角邊作為光線經(jīng)過透鏡第四反射面后的反射光線方向，也即射向透鏡第五折射面的入 射光線方向，根據(jù)所述反射光線與射向透鏡第四反射面的入射光線，通過反射定律求出透 鏡第四反射面上的各個(gè)特征點(diǎn)的位置，將各特征點(diǎn)依次連接，形成一條連續(xù)曲線即為透鏡 第四反射面在所述入射面上的截面；g)、根據(jù)射向透鏡第五折射面的入射光線以及平行出射光線，以步驟f)中確定的 第二折射面上的邊緣特征點(diǎn)作為第五折射面上的第一特征點(diǎn)，通過折射定律求出透鏡第五 折射面上的各個(gè)特征點(diǎn)的位置，將各特征點(diǎn)依次連接，形成一條連續(xù)曲線即為透鏡第五折 射面在所述入射面上的截面；h)、將上述求得的透鏡第一、二、三、四、五面在所述入射面上的截面繞光源光軸旋 轉(zhuǎn)，即可得到該立體測(cè)光全景透鏡。進(jìn)一步，所述各特征點(diǎn)依次用直線或平滑曲線連接起來；進(jìn)一步，在所述入射面上，所述透鏡第一折射面、第二折射面和第五折射面的兩個(gè) 邊緣特征點(diǎn)中，最靠近垂直于光軸的軸線的特征點(diǎn)離光軸的距離比該面上的其他點(diǎn)大，最 遠(yuǎn)離垂直于光軸的軸線的特征點(diǎn)離光軸的距離比該面上的其他點(diǎn)??；進(jìn)一步，所述b)步驟中的權(quán)重為50%，所述第一偏折角和第二偏折角相等。進(jìn)一步，所述a)步驟中將位于光軸單側(cè)90度范圍內(nèi)的發(fā)光角等分成多個(gè)小角。進(jìn)一步，所述透鏡采用折射率為1. 3-4. 2之間的透明材料。本發(fā)明技術(shù)方案，采用折射面和全反射面結(jié)合，實(shí)現(xiàn)光線的側(cè)面出光照射效果。根 據(jù)具體的使用場(chǎng)合對(duì)被照區(qū)域的大小要求，給定光源通過透鏡后的平行出射光線方向，即， 要求的被照區(qū)域小，平行出射光線與水平方向夾角大，反之，則小。然后通過簡單的折射定 律和反射定律，求得透鏡各個(gè)面的形狀。使用該設(shè)計(jì)方法得到的透鏡可以做成標(biāo)準(zhǔn)模具進(jìn) 行批量生產(chǎn)，對(duì)LED光源沒有任何要求，適用于任何型號(hào)或品牌的LED光源，均不會(huì)造成光 線的浪費(fèi)，在180度范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)計(jì)，任一光源發(fā)出的所有光線均被包含在內(nèi)，光線利用率 非常高，可以達(dá)到90%以上。而將各特征點(diǎn)依次用直線或平滑曲線連接時(shí)，可以得到不同形 狀的透鏡。在透鏡制作過程中，為了拔膜方便，透鏡第一折射面、第二折射面和第五折射面 的兩個(gè)邊緣特征點(diǎn)中，最靠近垂直于光軸的軸線的特征點(diǎn)離光軸的距離比該面上的其他點(diǎn) 大，最遠(yuǎn)離垂直于光軸的軸線的特征點(diǎn)離光軸的距離比該面上的其他點(diǎn)小。


圖1是在入射面上劃分小角的方法示意圖；圖2是確定透鏡第一折射面和第二折射面上各特征點(diǎn)的方法示意圖；圖3是將圖2各特征點(diǎn)連接的方法示意圖；圖4是確定透鏡第三折射面上各特征點(diǎn)的方法示意5
圖5是將圖4各特征點(diǎn)連接的方法示意圖；圖6是確定透鏡第四反射面上各特征點(diǎn)的方法示意圖；圖7是將圖6各特征點(diǎn)連接的方法示意圖；圖8是確定透鏡第五折射面上各特征點(diǎn)的方法示意圖；圖9是將圖8各特征點(diǎn)連接的方法示意圖；圖10是透鏡在入射面上的截面圖；圖11是圖10所示透鏡繞光軸旋轉(zhuǎn)后的立體圖；圖12是圖11所示透鏡的剖面圖；圖13是圖11所示透鏡的光強(qiáng)分布圖。
具體實(shí)施例方式以下通過附圖對(duì)本發(fā)明透鏡設(shè)計(jì)方法做進(jìn)一步詳細(xì)的描述。圖1所示，以過LED光源0的光軸L的任一平面為光線入射面，以下所詳細(xì)描述的 本發(fā)明設(shè)計(jì)方法均是在該入射面上進(jìn)行。在該入射面上，將光軸L單側(cè)90度范圍內(nèi)的發(fā)光 角分成多個(gè)小角，為使設(shè)計(jì)簡單和使圖形清晰起見，本實(shí)施例將該發(fā)光角進(jìn)行了等分，且僅 劃分為7個(gè)小角，分別為α 1，α 2，α 3，α 4，α 5，α 6，α 7，并將該7個(gè)小角按照3 4的 比例劃分成Α、Β兩個(gè)角區(qū)，其中B角區(qū)包含三個(gè)小角α 1，α 2，α 3，而A角區(qū)包含四個(gè)小角 α 3, α 4, α 5, α 6。在上述入射面上，根據(jù)被照區(qū)域的大小確定出光源通過透鏡后的出射光線方向， 且令出射光線平行。本實(shí)施例為設(shè)計(jì)簡單起見，令光源0發(fā)出的光線經(jīng)過透鏡以后的出射 光線均為與水平平行的出射光線。在圖2所示的A角區(qū)內(nèi)，根據(jù)透鏡第一折射面1離開光 源0的距離要求，在邊緣入射光線上取一點(diǎn)作為透鏡第一折射面1上的第一特征點(diǎn)la，在該 第一特征點(diǎn)Ia處，入射光線與水平平行出射光線之間形成一夾角β 1，該夾角β 1即為透鏡 的起始光線偏折角，根據(jù)預(yù)定的權(quán)重，將所述偏折角β 1分成第一偏折角β 11和第二偏折 角β 12，為計(jì)算方便，本實(shí)施例中權(quán)重取50%，S卩β 11 β 12 = 1 1，角分線作為入射光 線經(jīng)過透鏡第一折射面后的折射光線方向，也即射向透鏡第二折射面的入射光線方向，通 過折射定律，確定Ia點(diǎn)的法線nl，垂直于法線nl的直線與所述的光線入射面形成一交線， 該交線與小角α 4的角邊的交點(diǎn)分別為Ia和lb，Ib點(diǎn)即作為第二特征點(diǎn)。在第二特征點(diǎn) Ib處，入射光線與水平平行出射光線形成一夾角，按照與前述同樣的方法，求出第三特征點(diǎn) lc、第四特征點(diǎn)Id以及第五特征點(diǎn)Ie的位置。根據(jù)透鏡厚度的要求，在經(jīng)過第一折射面1上的起始特征點(diǎn)Ia后的折射光線上取 一點(diǎn)加作為第二折射面2上的第一特征點(diǎn)，以該折射光線作為透鏡第二折射面2的入射光 線，以水平平行出射光線作為光線經(jīng)過透鏡第二折射面2以后的折射光線，該入射光線和 折射光線方向即為圖2所示的第二偏折角β 12的兩個(gè)角邊方向，采用與確定第一折射面1 的特征點(diǎn)完全相同的方法，依次求得第二折射面2上的特征點(diǎn)2b、2c、2d、2e的位置。圖3是將第一折射面1和第二折射面2上的各特征點(diǎn)依次用平滑曲線進(jìn)行連接， 得到兩條連續(xù)曲線，即為透鏡第一折射面1和第二折射面2在入射面上的截面。當(dāng)圖3中 的特征點(diǎn)取得足夠多時(shí)，也近似為平滑的曲線。圖4所示，在B角區(qū)內(nèi)，兩條邊緣入射光線，即沿光軸L方向和沿Ola方向的光線，令入射光線Ola經(jīng)透鏡第三折射面3以后的折射光線沿la4d方向射出，沿光軸L方向的入 射光線不改變方向的射出，將該兩條折射光線的夾角等分成三份，角分線即為光線經(jīng)過透 鏡第三折射面3后的折射光線方向，也即射向透鏡第四反射面4的入射光線方向。特征點(diǎn) Ia既為透鏡第一折射面的第一特征點(diǎn)，也為透鏡第三折射面的第一特征點(diǎn)。在該第一特征 點(diǎn)Ia處，根據(jù)入射光線Ola和折射光線la4d，通過折射定律，確定Ia點(diǎn)的法線n2，垂直于 法線η2的直線與所述的光線入射面形成一交線，該交線與小角α 3的角邊的交點(diǎn)分別為Ia 和!3b，3b點(diǎn)即作為第三折射面3的第二特征點(diǎn)。在第二特征點(diǎn)北處，03b為入射光線，經(jīng) 過點(diǎn)北平行于上述對(duì)應(yīng)的角分線的直線!3b4b為折射光線，也即射向透鏡第四反射面4的 入射光線方向，根據(jù)折射定律，按照與前述同樣的方法，求出第三特征點(diǎn)3c。在第二特征點(diǎn) 3c處，03c為入射光線，經(jīng)過點(diǎn)3c平行于上述對(duì)應(yīng)的角分線的直線為折射光線，也即 射向透鏡第四反射面4的入射光線方向，根據(jù)折射定律，按照與前述同樣的方法，求出第四 特征點(diǎn)3d的位置。圖5是將第三折射面3上的各特征點(diǎn)依次用平滑曲線進(jìn)行連接，得到一條連續(xù)曲 線，即為透鏡第三折射面3在所述入射面上的截面。當(dāng)圖5中的特征點(diǎn)取得足夠多時(shí)，也近 似為平滑的曲線。圖6所示，經(jīng)過透鏡第四反射面4的兩條邊緣入射光線分別為沿光軸L的3(1 和la4d，點(diǎn)如為根據(jù)透鏡形狀要求在光軸上所取的作為第四反射面4的第一特征點(diǎn)，令 在該第一特征點(diǎn)如的入射光線3(1 經(jīng)透鏡第四反射面4后的反射光線經(jīng)過第二折射面 2上的邊緣特征點(diǎn)2a，為滿足全反射要求，該入射光線3(1 和反射光線如加之間的夾角 α >2arCSin(l/n)，其中η是透鏡的折射率。再給定經(jīng)第四反射面后的另一條邊緣反射光 線方向?yàn)?dX方向，將該兩條邊緣入射光線的反射光線如加和4dX形成的夾角等分成三 份，角分線即為光線經(jīng)過透鏡第四反射面4后的反射光線方向，也即射向透鏡第五折射面5 的入射光線方向。根據(jù)入射光線3(1 和反射光線4a2a，通過反射定律，確定如點(diǎn)的法線 n3，垂直于法線n3的直線與所述的光線入射面形成一交線，該交線與上述的入射光線3c4b 的交點(diǎn)為4b，4b點(diǎn)即作為第四反射面4的第二特征點(diǎn)。在第二特征點(diǎn)4b處，3c4b為入射 光線，經(jīng)過點(diǎn)4b平行于上述對(duì)應(yīng)的角分線的直線仙恥為反射光線，根據(jù)反射定律，按照與 前述同樣的方法，求出第三特征點(diǎn)4c位置。在第三特征點(diǎn)如處，3Mc為入射光線，經(jīng)過點(diǎn) 4c平行于上述對(duì)應(yīng)的角分線的直線為反射光線，根據(jù)反射定律，按照與前述同樣的方 法，求出第四特征點(diǎn)4d位置。圖7是將第四反射面4上的各特征點(diǎn)依次用平滑曲線進(jìn)行連接，得到一條連續(xù)曲 線，即為透鏡第四反射面4在入射面上的截面。當(dāng)圖7中的特征點(diǎn)取得足夠多時(shí)，也近似為 平滑的曲線。圖8所示，以透鏡第二折射面2上的第一特征點(diǎn)加作為透鏡第五折射面5上的第 一特征點(diǎn)，在該特征點(diǎn)加處，以如加為入射光線，過點(diǎn)加的水平平行出射光線為折射光 線，根據(jù)折射定律，確定加點(diǎn)的法線n4，垂直于法線η4的直線與所述的光線入射面形成一 交線，該交線與上述的入射光線仙恥的交點(diǎn)為^3，5b點(diǎn)即作為第五折射面5上的第二特 征點(diǎn)。在第二特征點(diǎn)恥處，仙恥為入射光線，經(jīng)過點(diǎn)恥的水平平行出射光線為折射光線， 根據(jù)折射定律，按照與前述同樣的方法，求出第三特征點(diǎn)5c的位置。在第三特征點(diǎn)5c處， 4c5c為入射光線，經(jīng)過點(diǎn)5c的水平平行出射光線為折射光線，根據(jù)折射定律，按照與前述同樣的方法，求出第四特征點(diǎn)5d的位置。圖9是將第五折射面5上的各特征點(diǎn)依次用平滑曲線進(jìn)行連接，得到一條連續(xù)曲 線，即為透鏡第五折射面5在入射面上的截面。當(dāng)圖9中的特征點(diǎn)取得足夠多時(shí)，也近似為 平滑的曲線。本實(shí)施例均是取邊緣入射光線上的點(diǎn)為第一特征點(diǎn)，逐次確定各特征點(diǎn)的位置。 當(dāng)然，也可以選任一入射光線上的點(diǎn)為第一特征點(diǎn)，確定各特征點(diǎn)的位置。圖10所示是在該入射面上透鏡第一折射面1、第二折射面2、第三折射面3、第四反 射面4以及第五折射面5組成的透鏡截面形狀。將該截面繞光源光軸L旋轉(zhuǎn)，即可得到圖 11所示的由本發(fā)明設(shè)計(jì)方法得到的測(cè)光全景LED用透鏡的立體形狀。從圖12所示的透鏡 的剖面圖可以很直觀的看到該透鏡的結(jié)構(gòu)。圖13是本發(fā)明設(shè)計(jì)方法得到的透鏡光強(qiáng)分布 圖，橫坐標(biāo)表示角度，縱坐標(biāo)表示相對(duì)光強(qiáng)。從該圖看出，90度附近的光強(qiáng)分布最強(qiáng)，表示光 線幾乎分布在左右90度的附近，實(shí)現(xiàn)了使用該透鏡能夠達(dá)到的側(cè)光全景照射的效果。
權(quán)利要求
1.LED用側(cè)光全景透鏡設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)步驟如下a)、以任一過光源光軸的平面為入射面，在該入射面上，將位于光軸單側(cè)90度范圍內(nèi) 的發(fā)光角劃分成多個(gè)小角，將該范圍內(nèi)的小角按一定比例分成A、B兩個(gè)角區(qū)；b)、在上述入射面上，根據(jù)被照區(qū)域的大小確定出光源通過透鏡后的出射光線方向，且 令出射光線平行；在所述A角區(qū)，根據(jù)透鏡尺寸要求，在邊緣入射光線上取一點(diǎn)即為透鏡第 一折射面上的第一特征點(diǎn)，在該點(diǎn)處，入射光線與平行出射光線形成一夾角，為透鏡的起始 光線偏折角，根據(jù)預(yù)定的權(quán)重，將所述偏折角分成第一偏折角和第二偏折角，角分線作為入 射光線經(jīng)過透鏡第一折射面后的折射光線方向以及射向透鏡第二折射面的入射光線方向， 通過折射定律以及所述的小角，求出與第一特征點(diǎn)相鄰的第二特征點(diǎn)；同前述步驟，依次求 出透鏡第一折射面上的各特征點(diǎn)的位置；C)、在經(jīng)過所述第一折射面上的第一特征點(diǎn)后的折射光線上，根據(jù)透鏡尺寸要求取一 點(diǎn)，作為透鏡第二折射面上的第一特征點(diǎn)，根據(jù)b)步驟中得到的該點(diǎn)射向透鏡第二折射面 的入射光線方向和平行出射光線，通過折射定律求出第二折射面上與第一特征點(diǎn)相鄰的第 二特征點(diǎn)，按照同樣方法依次求出第二折射面上的各特征點(diǎn)的位置；d)、分別將所述的第一折射面和第二折射面上的各特征點(diǎn)依次連接，形成兩條連續(xù)曲 線即為透鏡第一折射面和第二折射面在所述入射面上的截面；e)、在所述B角區(qū)，給定兩條邊緣入射光線經(jīng)過透鏡第三折射面后的折射光線方向，將 該兩條折射光線的夾角等分成多個(gè)與所述B角區(qū)內(nèi)的小角一一對(duì)應(yīng)的角，角邊作為入射光 線經(jīng)過透鏡第三折射面后的折射光線方向，也即射向透鏡第四反射面的入射光線方向，根 據(jù)折射定律以及所述的小角，求出透鏡第三折射面上的各個(gè)特征點(diǎn)的位置，將各特征點(diǎn)依 次連接，形成一條連續(xù)曲線即為透鏡第三折射面在所述入射面上的截面；f)、根據(jù)透鏡形狀要求在光軸上取一點(diǎn)作為第四反射面上的第一特征點(diǎn)，令該第一 特征點(diǎn)的入射光線經(jīng)透鏡第四反射面后的反射光線經(jīng)過第二折射面上的一個(gè)邊緣特征 點(diǎn)，該邊緣特征點(diǎn)遠(yuǎn)離過光源與光軸垂直的軸線，且該入射光線和反射光線之間的夾角 α ^ 2arCSin(l/n)，其中η是透鏡的折射率；再給定經(jīng)透鏡第四反射面反射后的另一條邊 緣反射光線方向，將該兩條反射光線的夾角等分成多個(gè)與所述B角區(qū)內(nèi)的小角一一對(duì)應(yīng)的 角，角邊作為光線經(jīng)過透鏡第四反射面后的反射光線方向，也即射向透鏡第五折射面的入 射光線方向，根據(jù)所述反射光線與e)步驟中確定的射向透鏡第四反射面的入射光線，通過 反射定律求出透鏡第四反射面上的各個(gè)特征點(diǎn)的位置，將各特征點(diǎn)依次連接，形成一條連 續(xù)曲線即為透鏡第四反射面在所述入射面上的截面；g)、根據(jù)所述射向透鏡第五折射面的入射光線以及所述的平行出射光線，以f)步驟中 確定的第二折射面上的邊緣特征點(diǎn)作為第五折射面上的第一特征點(diǎn)，通過折射定律求出透 鏡第五折射面上的各個(gè)特征點(diǎn)的位置，將各特征點(diǎn)依次連接，形成一條連續(xù)曲線即為透鏡 第五折射面在所述入射面上的截面；h)、將上述求得的透鏡第一、二、三、四、五面在所述入射面上的截面繞光源光軸旋轉(zhuǎn)， 即可得到該立體的側(cè)光全景透鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED用側(cè)光全景透鏡設(shè)計(jì)方法，其特征在于所述各特征點(diǎn) 依次用直線或平滑曲線連接起來。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED用側(cè)光全景透鏡設(shè)計(jì)方法，其特征在于在所述入射面上，所述透鏡第一折射面、第二折射面和第五折射面的兩個(gè)邊緣特征點(diǎn)中，最靠近過光源垂 直于光軸的軸線的特征點(diǎn)離光軸的距離比該面上的其他點(diǎn)大，最遠(yuǎn)離垂直于光軸的軸線的 特征點(diǎn)離光軸的距離比該面上的其他點(diǎn)小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED用側(cè)光全景透鏡設(shè)計(jì)方法，其特征在于所述b)步驟中 的權(quán)重為50%，所述第一偏折角和第二偏折角相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED用側(cè)光全景透鏡設(shè)計(jì)方法，其特征在于所述a)步驟中 將位于光軸單側(cè)90度范圍內(nèi)的發(fā)光角等分成多個(gè)小角。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED用側(cè)光全景透鏡設(shè)計(jì)方法，其特征在于所述透鏡采用 折射率為1. 3 4. 2之間的透明材料。
全文摘要
LED用側(cè)光全景透鏡設(shè)計(jì)方法，包括將光源光軸單側(cè)的發(fā)光角按照等光通量劃分為若干小角，再將該若干小角分成A、B兩個(gè)角區(qū)，令從透鏡出來的出射光線均為平行光，在B角區(qū)內(nèi)，根據(jù)入射光線與平行的出射光線，通過折射定律求得透鏡第一、第二折射面的截面；在A角區(qū)內(nèi)，給定兩條邊緣入射光線的出射方向，將該兩條出射光線的夾角等分成與A角區(qū)內(nèi)的小角一一對(duì)應(yīng)的角，角分線作為折射光線或者反射光線的方向，依次求得透鏡第三折射面、第四反射面以及第五折射面的截面，最后將該五個(gè)面組成的透鏡截面繞光軸旋轉(zhuǎn)，得到立體側(cè)光全景LED用透鏡形狀。該方法簡單直觀，能夠?qū)崿F(xiàn)側(cè)面出光且全景照射的效果，且適用性強(qiáng)、光線利用率高。
文檔編號(hào)F21V5/04GK102062348SQ20101027533
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者周士康, 成鑫, 李晟 申請(qǐng)人:上海三思電子工程有限公司, 上海三思科技發(fā)展有限公司, 嘉善晶輝光電技術(shù)有限公司