發(fā)布時間：2018-10-29 21:42

【摘要】：針對LED單自由曲面透鏡近場大角度照明均勻性不足和出光效率低等問題,基于邊緣光線理論和網(wǎng)格劃分法,設計了內(nèi)曲面為橢圓型,外曲面為自由曲面的LED雙自由曲面大角度透鏡.透鏡內(nèi)曲面對LED入射光線進行發(fā)散,外曲面對出射光線方向進行控制,實現(xiàn)大角度均勻照明,并減少全反射損失,提高出光效率.采用擴展光源文件對透鏡模型進行光學仿真,并利用反饋優(yōu)化法對外曲面進行優(yōu)化,提高近場的照度均勻性.研究表明:在相同近場距離條件下,出光角度為143°、151.8°時,單自由曲面透鏡照度均勻性為0.55和0.40,出光效率為92.0%和80%,而所設計的雙自由曲面透鏡照度均勻性為0.84和0.85,出光效率為98.8%和95.0%,照明效果明顯改善.
[Abstract]:Aiming at the problems of low uniformity of near-field large-angle illumination and low light efficiency of LED single free-form lens, an elliptical interior surface is designed based on the theory of edge ray and the method of mesh division. Large angle lens of LED double free surface with outer surface as free surface. The inner curvature of the lens diverges from the LED incident light, and the outer curvature controls the direction of the emitted light to achieve uniform illumination at large angles, reduce the total reflection loss, and improve the light efficiency. The optical simulation of the lens model is carried out by using the extended light source file and the external surface is optimized by the feedback optimization method to improve the illumination uniformity of the near field. The results show that under the same near-field distance, the illumination uniformity of single free-form lens is 0.55 and 0.40, the light efficiency is 92.0% and 80%, when the angle of light is 143 擄and 151.8 擄, the illumination uniformity of single free-form lens is 0.55 and 0.40, respectively. The illumination uniformity of the designed double free curved lens is 0.84 and 0.85, the light efficiency is 98.8% and 95.0, and the illumination effect is improved obviously.
【作者單位】： 華僑大學信息科學與工程學院光傳輸與變換福建省重點實驗室;福建泉州世光照明科技有限公司;
【基金】：福建省科技計劃重點項目(No.2013I0004) 光傳輸與變換福建省重點實驗室開放課題(No.2014201) 南安市中小企業(yè)創(chuàng)新基金(No.201101) 南安市科技計劃重點項目(No.G201212)資助
【分類號】：TH74

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 喻道遠，段正澄，，涂海寧，孫洪道;空間自由曲面的無允差局部離散化[J];華中理工大學學報;1994年10期

2 李霖,邵軍;自由曲面的光切斷測量法[J];機械;2001年S1期

3 謝金,王文,李劍,吳世雄,陳子辰;自由曲面的測量、建模、加工一體化過程研究[J];機床與液壓;2003年02期

4 彭小冬,黃衛(wèi)東;基于三坐標測量的鼠標自由曲面逆向反求[J];福建工程學院學報;2004年02期

5 盧旦;李承銘;汪大綏;張偉育;方衛(wèi);;自由曲面建筑一體化造型與優(yōu)化設計研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學報;2010年05期

6 沈興全,王愛玲,趙建敖;數(shù)控編程中自由曲面的構(gòu)造與光滑拼接[J];華北工學院學報;1999年04期

7 解則曉,張宏君,馮國馨,張國雄;一種空間自由曲面非接觸掃描測量系統(tǒng)的研究[J];宇航計測技術;1999年03期

8 陳浪,秦大同,謝勇;自由曲面自適應數(shù)字化及應用研究[J];機械設計與制造工程;2001年06期

9 褚國民,費仁元,韓景蕓,李彥生;自由曲面類零件數(shù)字化檢測技術[J];現(xiàn)代制造工程;2004年10期

10 張?zhí)K,施法中;多裁剪自由曲面的修補縫合功能的實現(xiàn)[J];計算機輔助設計與圖形學學報;2005年04期

相關會議論文 前10條

1 楊輝;;光學自由曲面的先進制造技術[A];提高全民科學素質(zhì)、建設創(chuàng)新型國家——2006中國科協(xié)年會論文集（下冊）[C];2006年

2 李曉武;雷毅;;平面曲線向自由曲面映射的探討[A];第一屆全國幾何設計與計算學術會議論文集[C];2002年

3 張志輝;;應用于照明及成像的自由曲面光學設計與制作[A];“廣東省光學學會2013年學術交流大會”暨“粵港臺光學界產(chǎn)學研合作交流大會”會議手冊論文集[C];2013年

4 任av幰;TB明君;杝怡永;灻忠PI;;應用在矮路燈上之非對稱自由曲面設計[A];海峽兩岸第十八屆照明科技與營銷研討會專題報告暨論文集[C];2011年

5 李欣;楊志勇;王雁昆;李黨;;自由曲面空間結(jié)構(gòu)形態(tài)創(chuàng)建的若干關鍵問題探討[A];計算機技術在工程設計中的應用——第十六屆全國工程設計計算機應用學術會議論文集[C];2012年

6 張斌智;;基于計算全息法的高精度光學自由曲面反射鏡檢測[A];中國空間科學學會2013年空間光學與機電技術研討會會議論文集[C];2013年

7 程灝波;王涌天;;超精密高速確定性拋光自由曲面金屬表面[A];中國光學學會2006年學術大會論文摘要集[C];2006年

8 倪江楠;高志山;;一種光學自由曲面檢測的新方法[A];第十三屆全國光學測試學術討論會論文（摘要集）[C];2010年

9 林偉青;;自由曲面多傳感器集成測量關鍵技術研究[A];福建省科協(xié)第四屆學術年會——提升福建制造業(yè)競爭力的戰(zhàn)略思考專題學術年會論文集[C];2004年

10 林偉青;;自由曲面多傳感器集成測量關鍵技術研究[A];福建省科協(xié)第四屆學術年會提升福建制造業(yè)競爭力的戰(zhàn)略思考專題學術年會論文集[C];2004年

相關重要報紙文章 前3條

1 王平;創(chuàng)新科技填補國內(nèi)空白 技術應用引領先進時代[N];大眾科技報;2009年

2 記者 譚華健;戴上眼鏡便可隨時隨地欣賞電影[N];中山日報;2009年

3 張楠;采用自由曲面技術 日立A8打造最短距離投影[N];中國計算機報;2008年

相關博士學位論文 前10條

1 程穎;光學自由曲面設計方法及應用研究[D];天津大學;2013年

2 吳仍茂;自由曲面照明設計方法的研究[D];浙江大學;2013年

3 王超;自由曲面表征函數(shù)及其應用研究[D];中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所);2014年

4 莊振鋒;自由曲面在非成像光學以及成像光學中應用研究[D];浙江大學;2014年

5 林潔瓊;自由曲面分片研拋與軌跡規(guī)劃的研究[D];吉林大學;2005年

6 許斌;基于圖像灰度信息的自由曲面自組織重構(gòu)的研究[D];華中科技大學;2008年

7 王愷;大功率LED封裝與應用的自由曲面光學研究[D];華中科技大學;2011年

8 侯佳;基于畸變校正的成像自由曲面光學設計[D];浙江大學;2013年

9 彭悅;扭曲自由曲面的測量數(shù)據(jù)處理與誤差評定方法研究[D];天津大學;2013年

10 劉鵬;光譜可調(diào)的自由曲面LED無影燈及其視覺感知的研究[D];浙江大學;2014年

相關碩士學位論文 前10條

1 周智強;光學自由曲面設計數(shù)據(jù)共享及軟件開發(fā)[D];吉林大學;2011年

2 鐵貴鵬;自由曲面光學元件慢刀伺服加工關鍵技術研究[D];國防科學技術大學;2009年

3 王雁飛;金剛石車削創(chuàng)成光學自由曲面幾何形貌評價的研究[D];吉林大學;2011年

4 王穎;面向自由曲面自動檢測加工系統(tǒng)的關鍵技術研究[D];沈陽工業(yè)大學;2005年

5 毛建華;自由曲面四坐標精密研拋的適應性柔順控制研究[D];寧波大學;2011年

6 喻偉雄;模具自由曲面自動打磨和拋光路徑規(guī)劃技術研究[D];湖南大學;2005年

7 郭上峰;自由曲面分片研拋與專家系統(tǒng)研究[D];吉林大學;2006年

8 張海洋;金剛石車削光學自由曲面刀具路徑規(guī)劃的研究[D];吉林大學;2011年

9 張東聲;自由曲面薄殼屋面造型研究[D];西北工業(yè)大學;2004年

10 汪順可;基于保角映射的自由曲面上三維復雜圖案的雕刻方法研究[D];大連理工大學;2013年

本文編號：2298914