CPC配光器
设计准备
所需工具
MATLAB 2021b ; solidworks 2021 ; TracePro;
设计要求
设计一个能够将5毫米大小的LED光源发出的光照射到两米外,形成直径为3米的光斑的配光器。该配光器的工作面为旋转抛物面。根据光路可逆原理,该配光器的设计与集光器的原理类似。
设计原理
边光原理
原理:若一个具有一定光展的光源发出的光线经过一个或几个序列化的单调正则光学表面的光学作用后投向目标面形成光斑,则整个光学过程具有以下两个性质:一是光源的边光成为光斑的边光;二是光源的内光映射为光斑的内光,并保持光线的拓扑结构不变。
根据边光原理,在设计集光器的外形尺寸时,只需要考虑边光,进而可以简化设计的难度。
抛物线的性质
抛物线上的点到焦点的距离等于抛物线上的点到准线的距离相等。如果我们假设太阳光以基本上平行的光线到达表面,并应用斯涅尔定律(反射角等于入射角),我们可以将焦点指定为接收器的理想位置。
抛物线标准方程的表达式 \[ y^2=4f\_x
\]
配光器的设计
所以确定配光器的为旋转抛物面。为了使得LED
发出的光能够打到两米外,形成直径为3 ...