自由配光设计中的复合抛物面三维同步多表面方法

为实现LED朗伯光源的矩形配光,提出了一种基于"脊肋"法的三维同步多表面非成像光学设计方法。该方法根据给定的辐照度分布,先由复合抛物面(CPC)完成初级配光,将朗伯光源±90°的发散角缩小到45°,再在二维平面生成一对"脊"线,然后向两侧生长出"肋"线,生成两个曲面框架,最后利用由NURBS曲面算法构建出两个自由曲面实现目标配光。两个自由曲面的引入提升了设计的自由度,但也大大增加了设计难度。将该方法应用到矩形均匀配光设计中,仿真结果表明:在远场接收面上得到一个较规则的方形轮廓且光束半发散角约为3.66°,考虑反射损失后其光效仍高达63%以上,平顶均匀度高于0.96。