led光源的片狀透鏡設(shè)計(jì)方法(1)

1、LED光源的片狀透鏡設(shè)計(jì)方法光源的片狀透鏡設(shè)計(jì)方法中心議題：中心議題：?LED光源的片狀透鏡設(shè)計(jì)原理光源的片狀透鏡設(shè)計(jì)原理?LED光源的片狀透鏡設(shè)計(jì)方法光源的片狀透鏡設(shè)計(jì)方法?產(chǎn)生的雜散光的分析產(chǎn)生的雜散光的分析解決方案：解決方案：?分角度法分角度法?分厚度法分厚度法光學(xué)元件是很精密的元件，制作成本較高，如果能減少元件的厚度，甚至做成片狀透鏡，則不但可以減少光學(xué)元件的尺寸，從而縮小燈具或其他設(shè)備的大小，還可以節(jié)省材料，降低成本。由于厚度

2、減少，光吸收也減少，燈具或儀器效率也會(huì)隨之提高，因此做成高質(zhì)量的薄片形的光學(xué)零件一直是光學(xué)設(shè)計(jì)追求的目標(biāo)之一。菲涅爾（Fresnel）透鏡是一種片狀的薄形透鏡，它一直以其輕、薄、價(jià)格低廉優(yōu)勢(shì)而在一些方面得到應(yīng)用。但市場(chǎng)上的菲涅爾透鏡多為等差半徑的同心圓結(jié)構(gòu)，其制作缺乏精確的光學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程，導(dǎo)致成像質(zhì)量不是很高，有的甚至只是簡(jiǎn)單的波紋結(jié)構(gòu)，其光學(xué)質(zhì)量就更差了。即使是較好的菲涅爾透鏡，也是通常將普通透鏡分為小段后，近似為折線，并經(jīng)過(guò)不同距離的

3、簡(jiǎn)單平移而形成，這些設(shè)計(jì)方法上的缺陷造成了菲涅爾透鏡的低質(zhì)量。LED體積很小，但市場(chǎng)上銷售的LED用杯狀透鏡大都厚度在10mm以上，這成為L(zhǎng)ED在某些場(chǎng)合應(yīng)用的致命問(wèn)題，雖然可以用菲涅爾透鏡來(lái)減薄透鏡的厚度和減少光吸收，但如何進(jìn)行精確的光學(xué)設(shè)計(jì)卻很少見(jiàn)到文獻(xiàn)報(bào)道。本文介紹的是能獲得精確的超薄鋸齒形透鏡的設(shè)計(jì)方法，其光學(xué)質(zhì)量好，光線利菲涅爾透鏡的設(shè)計(jì)原理其實(shí)是用若干小面來(lái)代替整個(gè)連續(xù)的大曲面。圖1（c）為傳統(tǒng)菲涅爾透鏡設(shè)計(jì)原理。圖1（b）

4、的鋸齒狀菲涅爾透鏡的功能和圖1（a）的原始透鏡相同。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法可以用圖1（c）表示。實(shí)際上圖1（b）的菲涅爾透鏡可以看成是由圖1（a）的透鏡刪除多個(gè)矩形部分，再把剩余部分往下移動(dòng)成一個(gè)片狀而成為菲涅爾透鏡的。見(jiàn)圖1（c），其中臺(tái)階狀陰影就是被刪除的多個(gè)矩形組成的部分。顯然圖1（b）這一菲涅爾透鏡比透鏡（a）要薄，從而吸收小，節(jié)省材料。但這種按傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì)的透鏡只對(duì)平行光是正確的，這時(shí)（c）中陰影部分對(duì)光線是沒(méi)有影響的。但是若是非平行