基于自由曲面的TIR型LED准直系统的研究

为了收集大角度的LED光线以获得小发散角的准直光束,设计并优化了高效、结构紧凑的TIR式LED准直系统。首先根据斯涅尔定律及等光程原理,计算准直系统的初始结构。利用Lighttools软件对初始结构优化设计,最终得到最佳结构的LED准直系统。TIR型准直系统的半口径为18mm、厚度为23mm、准直度(发散角)为1.5o,光能利用率高达89.5%,局部范围内光斑均匀性为92.34%。系统优化后光能利用率和目标面照度的均匀性均有所提高。基于TIR结构的LED准直系统具有光能收集效率高、准直度好、结构紧凑、体积小、便于应用等特点。     

基于折射/全反射/反射/折射结构的LED准直系统的设计

设计并优化了高效且结构紧凑的折射/全反射/反射/折射式(RIXR)LED准直系统,用于收集大角度范围内的光线获得具有较小发散角的准直光束.首先,根据非成像光学理论中的边缘光线原理以及多面同步(SMS)设计方法计算系统初始结构的面型;然后,利用Zemax光学设计软件对初始结构进行优化设计;最终得到最佳结构的LED准直系统...     

激光照明系统匀光技术的研究

为了实现半导体激光照明光斑均匀化,设计了新型的激光照明系统。分析现有匀化技术,研究了激光照明系统照明光斑的均匀性及匀化光斑技术。利用无刷马达传带光束整形散射器高于CCD(COMS)像机快门的频率旋转,使多支半导体激光光束在一个积分时间内叠加,获得均匀照明。新型的激光照明系统能够简单有效地消除激光干涉条纹和激光散斑,实现均匀照明的目的。实验结果表明:新型激光照明系统在有效照明区域内能量效率为91%,照度均匀性到达95%。新型激光照明系统提高了能量效率及激光光斑的均匀性。