[发明专利]一种紫外LED均匀照明透镜

权利要求书

1.一种紫外LED均匀照明透镜，包括紫外LED光源(011)和光学透镜(012)，其特征在于：所述光学透镜(012)由前表面(013)、后表面(014)以及侧面(015)三部分构成，所述紫外LED光源(011)发出的光顺次经过光学透镜(012)的前表面(013)和后表面(014)的折射入射至目标照明平面(021)，在目标照明平面(021)上产生均匀的照度分布，前表面(013)为平面、球面或二次曲面，所述后表面(014)为自由曲面，所述侧面(015)为柱面或锥面。

2.根据权利要求1所述的一种紫外LED均匀照明透镜，其特征在于：所述光学透镜(012)自由曲面后表面(014)的计算方法包括以下步骤：

S1，根据紫外LED光源(011)的实测光强分布和预期目标照度分布，建立紫外LED光源(011)发光角度和目标照明平面(021)坐标之间的离散化等能映射关系；

S2，预设前表面(013)面型，采用几何构型方法逐点计算自由曲面后表面(014)所有离散特征点的坐标和法线矢量，并通过插值方法将所述离散特征点拟合为光滑的自由曲面后表面(014)；

S3，在三维建模软件中将所述前表面(013)和后表面(014)连接，得到透镜的三维实体模型，并代入光学软件进行仿真，得到目标照明平面(021)的仿真照度分布；

S4，根据目标照明平面(021)仿真照度分布和预期照度分布之间的偏差，反馈调整LED发光角度和目标照明平面坐标(021)之间的映射关系，多次迭代后得到最终的透镜模型。

3.根据权利要求2所述的一种紫外LED均匀照明透镜，其特征在于：所述等能映射关系和基于光源和目标之间的能量守恒方程均采用分离变量法或最优输运法建立。

4.根据权利要求1所述的一种紫外LED均匀照明透镜，其特征在于：所述光学透镜(012)的材料为聚甲基丙烯酸甲酯PMMA或聚碳酸酯PC或高硼硅玻璃或K9玻璃。

5.根据权利要求1所述的一种紫外LED均匀照明透镜，其特征在于：所述紫外LED光源(011)为点光源或线光源或面光源或点光源阵列。

6.根据权利要求1所述的一种紫外LED均匀照明透镜，其特征在于：所述目标照明平面(021)的形状为正方形或矩形或圆形或椭圆形或多边形或不规则形状。