[发明专利]基于XY多项式的LED自由曲面照明系统的设计方法

摘要

本发明涉及一种基于XY多项式的LED自由曲面照明系统的设计方法，包括在一三维直角坐标系Oxyz中根据LED点光源及其在接收面所形成的照明视场获得自由曲面的一系列数据点，包括坐标值Qi＝(xi,yi,zi)(i＝1,2,…,n)和法向量Ni＝(ui,vi,‑1))；获得坐标值Qi与自由曲面在z方向坐标差值的平方和e1(P)；获得法向量Ni与自由曲面法向量ni的矢量差的模值的平方和e2(P)；获得一评价函数f(P)＝e1(P)+we2(P)，w为权重；选择不同的权重w，并令评价函数f(P)的梯度从而获得多个自由曲面；选取具有最佳的成像质量的最终自由曲面面形并根据其构建一自由曲面透镜实体，从而获得LED自由曲面照明系统。

主权项

一种基于XY多项式的LED自由曲面照明系统的设计方法，包括：S10：在一三维直角坐标系Oxyz中根据一LED点光源及其在一接收面所形成的照明视场获得一自由曲面的一系列数据点，其中，所述LED点光源所发射的光线经过所述自由曲面在所述照明视场实现均匀照明，每一数据点包括一坐标值Qi＝(xi,yi,zi)(i＝1,2,…,n)和一法向量Ni＝(ui,vi,‑1)(i＝1,2,…,n)，所述自由曲面的表达式为：S11：获得所述坐标值Qi＝(xi,yi,zi)(i＝1,2,…,n)与所述自由曲面在z方向坐标差值的平方和其中，S12：获得所述数据点的法向量Ni＝(ui,vi,‑1)(i＝1,2,…,n)与所述自由曲面法向量ni的矢量差的模值的平方和其中，S13：获得评价函数f(P)＝e1(P)+we2(P)，其中，w为权重且大于0；S14：选择不同的权重w，并令所述评价函数f(P)的梯度从而获得多组不同的P及其对应的多个自由曲面面形z＝f(x,y；P)；S15：获得具有最佳的成像质量的最终自由曲面面形Ωopt；以及S16：根据所述最终自由曲面面形Ωopt构建一自由曲面透镜实体，从而获得所述LED自由曲面照明系统。