双自由曲面LED均匀照明准直透镜设计

为了克服传统LED准直器在近场难以实现均匀照明的缺陷,设计了一种双自由曲面均匀照明准直透镜.透镜分为折反两部分,每部分都利用双自由曲面进行匀光和准直.根据马吕斯定律,推导了实现光束准直出射的等光程方程,并将切面迭代法加入等光程条件,同步计算准直透镜上下自由曲面的面形数据.仿真分析表明:对1 mm×1 mm的白光LED芯片,84.55％的能量集中在±2°内,近场照度均匀性达到94.59％,远场照度均匀性为89.01％;当LED芯片尺寸不超过2.0 mm×2.0 mm时,±4°内的能量利用率大于83.5％,近场照度均匀性在90％以上.该准直透镜能同时实现近场和远场的均匀照明,公差符合装配要求,光能利用率高.