一种光型可控的双自由曲面透镜设计方法

摘要

本发明公开了一种光型可控的双自由曲面透镜设计方法，该方法按照能量等分原理，以光源为坐标原点，将光源的三维空间按经纬线划分成经线和纬线相交的光通量相等的网格图；将目标面划分成等面积的光通量相等的格子区域；并根据待设计的双自由曲面透镜的目标面的对称性及给定的内、外表面的函数关系或者通过从光源和目标面的划分得到的透镜的入射光线的方向以及最终的出射光线的方向分配光线在双自由曲面透镜的内、外表面两次偏折角度，进行设计。双自由曲面透镜的内、外表面可以设计成适应不同封装需要的不同的形状，经过内、外表面能够实现光束控制，满足各种不同照明要求，实现多种不同的照明效果。

主权项

一种光型可控的双自由曲面透镜设计方法，其特征在于：按照能量等分原理，以光源O位于坐标原点处，将光源的三维空间按经纬线划分成经线和纬线相交的网格图，使每个网格的光通量相等；将目标面划分成等面积的格子区域，每个格子区域的光通量相等；待设计的双自由曲面透镜的目标面为旋转对称时，通过给定的双自由曲面透镜内表面的函数关系，通过从光源和目标面的划分得到的透镜的入射光线的方向，根据双自由曲面透镜内表面函数关系，根据斯涅尔定律得到光线通过双自由曲面透镜内表面的折射光线的方向，然后结合最终的出射光线的方向，根据斯涅尔定律得到双自由曲面透镜外表面的法向和切向方向，进而得到双自由曲面透镜外表面上点的坐标值，然后将得到的双自由曲面透镜的外表面的点用光滑的曲线连接起来，结合给定的双自由曲面透镜内表面，得到双自由曲面透镜的横截面，将横截面绕对称轴旋转，得到旋转对称的双自由曲面透镜。