| LED光源的片状透镜设计方法 | |
2010-8-12 13:31:32 《半导体照明》杂志 中国半导体照明网 周士康 王鹰华 程德诗 上海三思科技发展有限公司 行业分类:封装 浏览 | |
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| 由于在实际加工中，锯齿的尖端和底部不可能做到无限小，而是有一定圆角，这个圆角将会影响光线不能到达应该到达的地方，造成杂散光。图4 是单个锯齿杂散光的模拟结果。
图4 单个锯齿杂散光的模拟结果 而杂散光的多少与加工的精度有关。假定锯齿的平均宽度为d，锯齿尖端的圆角半径为r，并粗略认为在r范围内的光变成了杂散光，光损失的比例为r/d。例如锯齿宽为1mm，加工精度造成有的r为0.05mm，则光损失为5％。这是菲涅尔透镜不得不有的光损失，这也是菲涅尔透镜的缺点。 但相对于其他方法设计的菲涅尔透镜而言，新方法等厚度法可以相对减少这种损失。其原因是等厚度法与其他方法相比时，在同样厚度的条件下可以有较少的锯齿数目，从而使得平均宽度d更大，r/d相对更小，因此光损失更少。 进一步分析知道，由于LED光源是在光轴部分的发光强度大，边缘部分小，而分厚度法得到的锯齿恰恰是在中间部分比在边缘部分有更大的齿距（见图3），因此在光强度大的地方损失会少，即总体上可以有更少的光损失。
图5 两个菲涅尔透镜的实例 将设计好的截面旋转或拉伸，就可以得到三维的透镜。图5为两个菲涅尔透镜的实例。拉伸得到的(a)可用于条形光斑，旋转得到的(b)可用于圆形光斑。 本设计方法用将理想的光学表面分割、沿光线方向移动同时缩放的方法，在保持透镜的理想光学性能的同时使得光学损失减少到最少，相对其他方法而言，可以得到更高的效率。本方法对光源尺度很小的LED光源可以得到很好的效果。（编辑：Led鱼） | |
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标签:LED,超薄,透镜,菲涅尔,锯齿