实现六边形均匀照明的LED透镜设计方法

摘要

本发明涉及一种实现六边形均匀照明的LED透镜设计方法，构建先后两个透镜，组成共轴光学系统，光源的光经前一无焦透镜出射的平行光束作为后一复眼透镜的入射光，最终在目标面得到六边形照明光斑。透镜加工材料使用亚克力材料，其属于塑胶类材料，由于复眼透镜结构复杂，使用亚克力材料可以提高生产效率，并且透镜形状可以通过注塑、挤塑完成，具有透光率高（3mm厚度时穿透率93%左右），成本低特点。构建方法简单，照度均匀，可实现光斑呈中心对称的六边形分布等特点。

主权项

一种实现六边形均匀照明的LED透镜设计方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1）构建无焦系统透镜，透镜形状为平凸型，设定直径，其中凸面为二次曲面，给定优化函数，在ZEMAX软件中对初始模块进行优化，最终使得光源的光经无焦透镜后平行出射，此为所需无焦系统透镜；2）构建复眼透镜，直径大小与无焦系统透镜相同，透镜形状为平凸型，凸面为自由曲面，并且在自由曲面上构建正六边形小透镜，设计为复眼透镜；3）在无焦系统透镜凸面正后面五毫米处放置复眼透镜，两个透镜的凸面同一方向，两者组成共轴光学系统，两块透镜组成所设计LED透镜，光源的光经无焦透镜出射的平行光束作为复眼透镜的入射光，最终在目标面得到六边形照明光斑。