自由曲面透镜白光LED光束整形技术

作者：张世鑫; 赵爽^*; 王一璋; 周哲海

来源：激光技术, 2021, 45(03): 357-361.

• 光学设计
• 白光发光二极管
• 光束整形
• 二次配光
• 自由曲面透镜
• 微透镜阵列

为了获得高均匀性、对称性及一些特殊形状强度分布的白光发光二极管(LED)光束以满足某些特定的需求,基于白光LED光源为朗伯光源的特性,运用自由曲面透镜的方法对LED光束进行了光束整形,分别采用单一自由曲面透镜以及全内反射(TIR)透镜与微透镜阵列组合两种不同的整形结构,进行了加工工艺和原理理论分析,并通过了实验验证。结果表明,实验得到的圆形均匀光斑,其总光线利用率高达96%,有效面积光线利用率为88.4%;得到的矩形均匀光斑,总光线利用率为91%,有效面积光线利用率为78.7%,光束均匀度均在60%以上;通过自由曲面透镜方法进行白光LED光束整形效果极佳。该整形方法为白光LED光源的进一步广泛应用提供了重要的指导。

• 单位
  北京信息科技大学