[发明专利]一种类矩形光斑的闪光灯透镜设计方法

说明书

本发明系提供一种类矩形光斑的闪光灯透镜设计方法，包括以下步骤：设置透镜为菲涅尔透镜，入射面设有菲涅尔纹路，出射面光滑；入射面设有n组菲涅尔纹路，n≧1；在入射面取一个旋转对称平面空间，并在旋转对称平面空间上设置平面直角坐标系x‑y；透镜中的菲涅尔纹路沿x轴或y轴成轴对称关系；取一组菲涅尔纹路，在旋转对称平面空间内的x轴方向上设置穿过有a条菲涅尔纹路，在旋转对称平面内的y轴方向上设置穿过有b条菲涅尔纹路，a>1，b>1，a、b均为整数；设置a≠b。本发明设置闪光灯透镜的纹路非旋转对称，形成的光斑在一个维度压缩或拉伸，能够与手机拍摄的矩形视场匹配，能有效提高能量的利用率。

技术领域

本发明涉及闪光灯透镜领域，具体公开了一种类矩形光斑的闪光灯透镜设计方法。

背景技术

LED的发光效率高、耗电量小、使用寿命长、安全，是一种环保可靠的光源，广泛应用于各个显示照明领域。手机是现代生活中必不可少的工具，融合了各种各样的功能，其中一个就是拍照功能，在光线不足的环境下拍照，需要有闪光灯的配合，手机闪光灯一般是LED芯片配合透镜使用。

现有的闪光灯透镜，包含一颗或多颗LED芯片，配合有圆形或方形的透镜，透镜一般都采用菲涅尔透镜，单颗LED上对应的纹路基本都是圆形的菲涅尔纹，最终形成的照明光斑都是接近圆形的对称光斑，而手机拍摄照片、影像大部分都是矩形的图像，在使用闪光灯配合使用手机拍摄功能时，如图1所示，闪光灯的照明范围大于摄像头的视场，导致闪光灯的光能利用率较低。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种类矩形光斑的闪光灯透镜设计方法，使形成的光斑呈类矩形，形状能够与手机拍摄的视场匹配，光能的利用率高。

为解决现有技术问题，本发明公开一种类矩形光斑的闪光灯透镜设计方法包括以下步骤：

A、设置透镜为菲涅尔透镜，入射面为设有菲涅尔纹路的凹凸面，出射面为光滑的平面；

B、入射面设有n组菲涅尔纹路，n≧1，n为整数；

C、在入射面取一个旋转对称平面空间，旋转对称平面空间的中心点与透镜的中心点重合，并在旋转对称平面空间上设置平面直角坐标系x-y；

D、平面直角坐标系x-y的原点与透镜的中心点重合，透镜中的菲涅尔纹路沿x轴或y轴成轴对称关系，菲涅尔纹路为连贯的纹路结构；

E、取一组菲涅尔纹路，在旋转对称平面空间内的x轴方向上设置穿过有a条菲涅尔纹路，在旋转对称平面内的y轴方向上设置穿过有b条菲涅尔纹路，a>1，b>1，a、b均为整数；

F、设置a≠b；

G、将透镜压缩后的光场方向与手机拍摄视场较窄的方向匹配设置，将透镜拉伸后的光场方向与手机拍摄视场较宽的方向匹配设置。

进一步的，步骤B中的n具体为偶数。

进一步的，步骤C中取一个旋转对称平面空间具体为取一个圆形的平面。

进一步的，步骤F具体为设置b>a。

进一步的，步骤G具体为：将透镜的x轴方向与手机拍摄视场中较宽的方向匹配设置，将透镜的y轴方向与手机拍摄视场中较窄的方向匹配设置。

本发明的有益效果为：本发明公开一种矩形光斑的闪光灯透镜设计方法，设置闪光灯透镜的纹路非旋转对称，形成的光斑在一个维度压缩或拉伸，即能够形成非旋转对称的类矩形光斑，能够与手机拍摄的矩形视场匹配，使LED芯片的出射光多集中在有效照明区域中，能有效提高能量的利用率，光斑要达到同样的亮度和均匀性，只需要更小的功率，能够有效减少能量的损耗。

附图说明

图1为现有技术中形成的光斑与手机拍摄视场的关系示意图。