【技术实现步骤摘要】
基于向量重构曲面的透镜设计方法
本专利技术涉及照明领域,尤其是一种LED光学透镜的设计方法。
技术介绍
随着LED光源技术的发展和进步,人们对照明技术的要求也不断提高,在一些场合,往往需要特殊形式的照明。如路灯照明需要方形或者椭圆光斑的均匀照明,要求更高的地方还需要偏心光斑。因此,对LED光源的二次配光透镜提出了更高的要求。二次透镜的功能是将LED光源的发光角度再次汇聚光成5°至160°之间的任意想要的角度,光场的分布主要可分为:圆形、椭圆形、矩形。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于向量重构曲面的透镜设计方法,适用于设计对称光斑和偏心光斑,方便设计者实现自动化计算。本专利技术采用的技术方案是:一种基于向量重构曲面的透镜设计方法,包括下述步骤:步骤一.对光源球面空间进行网格划分,对地面进行网格划分;根据能量守恒定律确定地面区域和光源区域对应关系;步骤二.经过步骤一中对光源区域和地面区域离散化以后,计算离散点的法向量;步骤三.根据待求曲面离散点法向量构建剖面线;步骤四.利用三维作图软件把以上多个剖面线光滑拼接起来就能够得到需要的曲面造型。本专利技术的优点:本专利技术对于LED光源的二次配光透镜的外表面的设计方法进行了详细的阐述,利用该方法,能够在计算机上实现自动化计算,大大方便了设计过程。附图说明图1为本专利技术的地面网格划分示意图。图2为本专利技术的光源网格划分示意图。图3为本专利技术的光通过透镜传播示意图。图4为本专利技术的曲线造型示意图。图5为本专利技术的流程图。具体实施方式下面结合具体附图和实施例对本专利技术作进一步说明。本专利技术所提出的基 ...
【技术保护点】
一种基于向量重构曲面的透镜设计方法,其特征在于,包括下述步骤: 步骤一.对光源球面空间进行网格划分,对地面进行网格划分;根据能量守恒定律确定地面区域和光源区域对应关系; 步骤二.经过步骤一中对光源区域和地面区域离散化以后,计算离散点的法向量; 步骤三.根据待求曲面离散点法向量构建剖面线; 步骤四.利用三维作图软件把以上多个剖面线光滑拼接起来就能够得到需要的曲面造型。
【技术特征摘要】
1.一种基于向量重构曲面的透镜设计方法,其特征在于,包括下述步骤:步骤一.对光源球面空间进行网格划分,对地面进行网格划分;根据能量守恒定律确定地面区域和光源区域对应关系;步骤二.经过步骤一中对光源区域和地面区域离散化以后,计算离散点的法向量;步骤三.根据待求曲面离散点法向量构建剖面线;步骤四.利用三维作图软件把以上多个剖面线光滑拼接起来就能够得到需要的曲面造型;所述步骤一具体包括:首先对光源球面空间进行网格划分,使用球坐标系,光源以Z轴为中心轴,θ角为入射光的天顶角,ψ角为入射光的方位角;对地面的矩形光斑进行网格划分,地面以y0为中心分割成同心矩形,其长宽比相等;光源0°~θ°范围内的光全部出射到地面半长为x,半宽为(y-y0)的矩形区域;y为地面坐标y轴的值;根据能量守恒定律建立方程:其中光强分布函数为I(θ)=cos(θ),ds=sin(θ)dθdψ为单位球面上立体角对应面积,E为地面照度,为对应地面面积;a,b为矩形光斑长、宽;对公式(1a)进行微分得到光源区域(201)对应地面区域(101)的关系,可建立方程:对公式(1)微分得到光源区域子单元(202)和地面区域子单元(102)的对应关系,以此建立分段方程:所述步骤二具体包括:定义光源入射到待求曲面一点的入射光向量(301)为:待求曲面法向量(302)为:
【专利技术属性】
技术研发人员:钟功荣,谢一明,
申请(专利权)人:无锡安邦电气有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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