一种透镜的设计方法

摘要

一种透镜的设计方法，该透镜由两部分组成，其中上半部分为光束角在水平方向20°～140°范围内，垂直方向为平行光的多面体，下半部分由第一面和第二面组成，上半部分底面与下半部分顶面重合，下半部分设计步骤为：将入射面上90°范围夹角划分成多个小角，将入射面与被照面的交线段划分成多个小段，以光源与被照点之间的连线作为光线经过透镜后的各折射光线方向，确定各被照点所对应的第一面上各特征点的位置，再求得第二面上各特征点的位置，将各特征点依次连接，得到第一、二面的截面；将该截面绕过LED光源且垂直于光轴的直线旋转180°，得到下半部分形状。本方法简单直观，能够提高LED灯具距高比和照度均匀性，避免眩光。

主权项

一种透镜的设计方法，该透镜由结构上相互配合的上下两部分组成，其中上半部分为光束角在水平方向20°～140°范围内，垂直方向为平行光的多面体形状，下半部分由第一折射面和第二折射面组成，透镜上半部分的底面与下半部分的顶面重合，下半部分设计步骤如下：a)、以过光源光轴的一平面为入射面，将该入射面与被照面的交线段等分成多个小段；b)、在该入射面上，以光轴为一角边，将位于光轴单侧90°范围的夹角等分成与所述小段数量相等的多个小角，每一小角对应一个小段；c)、以所述多个小段的边缘小段作为起始被照小段，以边缘点为起始被照点，以透镜上半部分在该入射面上的边缘入射点作为下半部分第一折射面上的起始特征点；d)、在该特征点处，平行于光源与该被照点连线的直线同入射光线形成一光线偏折角，根据预定的比例，将所述光线偏折角分成第一偏折角和第二偏折角，角分线作为入射光线经过下半部分第一折射面后的折射光线和射向下半部分第二折射面的入射光线，通过折射定律和所述对应小角，求出与该特征点相邻的下一个特征点，该下一个特征点对应与该被照点相邻的下一个被照点；e)、同上一步骤，依次求出各个被照点所对应的下半部分第一折射面上的各特征点的位置；f)、过上半部分在该入射面上的边缘出射点向被照面做一射线，该射线与经过下半部分第一折射面上起始特征点后的折射光线相交于一点，以该交点作为下半部分第二折射面上的起始特征点，在该起始特征点处，平行于光源与起始被照点连线的直线为折射光线，其入射光线为上述d)步骤中确定的角分线，通过折射定律，求出与该起始特征点相邻的下一个特征点，该下一个特征点对应与该被照点相邻的下一个被照点，采用与上述相同的方法，求出下半部分第二折射面上的各特征点的位置；g)、将上述求得的下半部分第一折射面和第二折射面上的各特征点分别依次连接起来，形成两条连续曲线，即为下半部分第一、二折射面的截面形状；将上述求得的下半部分第一、二折射面的截面绕过LED光源且垂直于光轴的直线旋转180°，即可得到透镜下半部分的立体形状。