[发明专利]可变光斑LED无影灯的光学设计方法

摘要

本发明公开一种可变光斑LED无影灯的光学设计方法，用于在移动外围光源模块以实现光斑变化过程中，始终能够满足无影灯的标准要求，通过构建数学函数来建立单光斑照度分布以及单光斑在叠加和移动过程中随其形状和移动量而变时的总光斑照度分布的数学模型，结合预先设定的照度均匀度、加工工艺以及实际使用要求时的单光斑大小、形状和最大移动量，确定单光斑的照度分布、移动量以及总光斑的可变范围。本发明所提供的设计方法，通过在数学平台上编写光学设计软件，使设计过程简单和方便。

主权项

可变光斑LED无影灯的光学设计方法，该无影灯主要由一个中心光源模块以及外围多个相同的围成圈的光源模块组成，其特征在于，该方法用于在沿径向移动外围光源模块的光斑以实现灯具的总光斑尺寸变化过程中，始终能够满足无影灯国际标准中的要求，具体步骤如下：1）、构建单个光源模块形成的单光斑照度分布的二维数学模型,方法是，构建单光斑照度分布函数，其中，为所述单光斑的；在离开光源距离1m处，其照度是中心照度的1/2和1/10处的光斑直径大小分别设为和，上述数学模型能够满足无影灯国际标准中≥c*的要求,其中c为可变系数，且0.5≤c≤1；2）、以三个中心位于同一直线的单光斑数学模型来构建三光斑的照度分布数学模型，该数学模型中，三个单光斑通过沿径向移动和叠加来代表无影灯在光斑变化过程中的总照度分布的二维数学模型,实现方法是，构建总光斑照度分布函数，其中，中心光源模块形成的单光斑的和外围光源模块形成的单光斑的可以相同或不同；3)、将步骤1）中的中心光源模块光斑的照度分布作为灯具在最小光斑时的照度分布；4）、用步骤1）、2）的数学模型来计算在不同系数c、不同移动量xc时的总光斑的变化；5）、根据步骤4）中总光斑的变化，确定在满足设定的照度均匀度、加工工艺以及实际使用要求时的单光斑大小、形状c1和沿径向的最大移动量xcmax，从而得到总光斑尺寸的可变范围。