[发明专利]透镜的设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学元件的设计方法，尤其涉及一种透镜的设计方法。

背景技术

相比于传统的发光源，发光二极管（Light Emitting Diode，LED）具有重量轻、体积小、污染低、寿命长等优点，其作为一种新型的发光源，已经被越来越多地应用到各领域当中，如路灯、交通灯、信号灯、射灯及装饰灯等。

现有的发光二极管通常正向光强大于侧向光强，当其用作直下式背光模组的光源时通常会使发出的光线不均匀，为了使发光二极管发出均匀的光线，通常需要在发光二极管上设置透镜。透镜的设置目的即是为了将发光二极管入射至透镜内的光线经过透镜曲面的折射形成较为混合的光线，从而使用较少数量的发光二极管达到均匀面光源的效果。然而如何简便、快捷地设计透镜曲面使其达到出射均匀光线的效果一直是业界努力探求的课题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种简便地设计透镜的方法。

第一步：建立坐标轴X-Y；

第二步：在X轴上建立第一组X等差数列X₁、2X₁、3X₁…nX₁及第二组X等差数列X₂、2X₂、3X₂…nX₂，其中nX₁等于透镜第一光学面的直径，nX₂等于透镜第二光学面的直径；

第三步：将上述两组等差数列的取值分别代入公式Y=a₅X⁵+ a₄X⁴+ a₃X³+ a₂X²+ a₁X¹+ a₀X⁰中，a₅、a₄、a₃、a₂、a₁、a₀的取值也有两组数值，将第一组X的等差数列代入当a₅、a₄、a₃、a₂、a₁、a₀取第一组数值时的公式中得到第一组Y数值，将第二组X的等差数列代入当a₅、a₄、a₃、a₂、a₁、a₀取第二组数值时的公式中得到第二组Y数值；

第四步：将第一组X的等差数列与第一组Y数值对应的点平滑连接得到第一曲线，将第二组X的等差数列与第二组Y数值对应的点平滑连接得到第二曲线。

本发明实施方式提供的透镜的设计方法利用公式Y=a₅X⁵+ a₄X⁴+ a₃X³+ a₂X²+ a₁X¹+ a₀X⁰，其中系数a₅~ a₀ 取值为不同的两组时，选取第一组X数值得到第一组Y数值，进而得到透镜的第一曲面，选取第二组X数值得到第二组Y数值，进而得到透镜的第二曲面，采用该方法利用公式和两组系数取值即能够简便的得出透镜的曲线，从而使光线经透镜后均匀出光，在背光模组中，可采用较少数量的发光二极管得到均匀发光的面光源。

下面参照附图，结合具体实施方式对本发明作进一步的描述。

附图说明

图1为本发明实施方式的透镜的设计方法的步骤示意图。

图2为本发明实施方式的透镜的设计方法的透镜上的三点在坐标轴上的坐标图。

主要元件符号说明