[发明专利]用于LED扩展光源的自由曲面准直器的设计方法

摘要

本发明涉及一种用于LED扩展光源的自由曲面准直器的设计方法，其包括如下步骤：a、在LED扩展光源上选择W个等间距的发光点；b、得到任意一个发光点的采样自由曲面；c、得到所有的W个采样自由曲面；d、得到位于光源中心点出射的F条叠加定位射线；e、得到与所述叠加定位射线相对应的加权叠加曲面点；f、重复上述步骤e，以得到所有叠加定位射线的加权叠加曲面点；利用所有的加权叠加曲面点组成自由曲面准直器的准直自由曲面。本发明步骤简单，能使得自由曲面准直器与LED扩展光源更适配，有效减少LED扩展光源输出光线的发散角，适应范围广，安全可靠。

主权项

一种用于LED扩展光源的自由曲面准直器的设计方法，其特征是，所述自由曲面准直器的设计方法包括如下步骤：(a)、提供待准直的LED扩展光源，并在所述LED扩展光源上选择W个等间距的发光点；(b)、任选一个发光点，并将选取的发光点作为点光源，且将所述点光源的出光范围按等角度间隔采样，以得到位于点光源出光范围内的F条采样光线；所述F条采样光线经自由曲面准直器的自由曲面准直，以得到具有F个准直交点作为采样点的采样自由曲面；(c)、对于选取剩余的(W‑1)个发光点，重复上述步骤(b)，以得到所有的W个采样自由曲面；(d)、选定位于LED扩展光源中心的发光点，并将选定位于LED扩展光源中心的发光点作为一个起始点，从该起始点出射T条等角度间隔的射线，作为T条叠加定位射线；(e)、对于任一的叠加定位射线，确定所述叠加定位射线与所有采样自由曲面的交点，以得到所述叠加定位射线相对应的叠加交点；将得到所述叠加定位射线的所有叠加交点进行加权叠加，以得到与所述叠加定位射线相对应的加权叠加曲面点；(f)、重复上述步骤(e)，以得到所有叠加定位射线的加权叠加曲面点；利用所有的加权叠加曲面点组成自由曲面准直器的准直自由曲面；对于任意的叠加定位射线，利用所有的叠加交点得到加权叠加曲面点G(x,y,z)为：$\left\{\begin{array}{c}x=\underset{j=1}{\overset{K}{\Σ}}{w}_j{x}_j\\ y=\underset{j=1}{\overset{K}{\Σ}}{w}_j{y}_j\\ z=\underset{j=1}{\overset{K}{\Σ}}{w}_j{z}_j\end{array}\right.$其中，(x_j,y_j,z_j)为叠加定位射线与相应的采样自由曲面相交确定的叠加交点。