[发明专利]LED显示屏透镜设计方法、计算机设备及存储介质

说明书

本发明的LED显示屏透镜设计方法、计算机设备及存储介质，方法包括透镜具有供接收出光方向横置的LED光源所发出光线的第一底面、及供所述光线出射的外表面的情况下，计算令预设倾角范围内的外部光线从所述外表面进入透镜并在所述第二底面出射且偏离所述LED光源的第一透镜模型参数；计算令所述来自LED光源的光线在所述外表面的出射方向相对其在所述外表面的入射方向向所需配光角度偏转的第二透镜模型参数；其中，所述外表面为一扩散面，以令其朝向LED光源的背面为一聚焦面；综合所述第一透镜模型参数及第二透镜模型参数，以完成透镜设计，解决现有技术的问题。

技术领域

本发明涉及光学显示技术领域，尤其涉及LED显示屏透镜设计方法、计算机设备及存储介质。

背景技术

可变交通信息标志(VMS)是电子化、智能化的交通标志。VMS的安装高度较高，因此，上视角的光线都是无效光。VMS亮度对比度是VMS显示屏光学参数的重要组成部分，欧洲标准EN12966规定测试显示屏亮度对比度时，设定太阳模拟器向下倾斜角为10°±0.1°。司机一般从很远的地方观察VMS，部分太阳光反射光可直接进入看标志的司机的眼睛，造成司机的视觉疲劳，甚至视觉上瞬间致盲，易引发交通事故，具体的，太阳光进入透镜后会被导向LED光源表面，被LED光源表面散射的太阳光大多重新回到透镜，经透镜会聚放大，形成很强的反射光。

因此，在设计此类显示屏上的透镜时，既需要考虑出射光的方向要求，也需要考虑避免外部光线(包括太阳光)的反射的要求，故需要专门的设计方法。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供LED显示屏透镜设计方法、计算机设备及存储介质，用于设计符合出射光的方向要求、也符合避免外部光线(包括太阳光)的反射要求的透镜，解决现有技术的问题。

为实现上述目标及其他相关目标，本发明提供一种LED显示屏透镜设计方法，包括：在透镜具有供接收出光方向横置的LED光源所发出光线的第一底面、第一底面以外的第二底面及供所述光线出射的外表面的情况下，计算令预设倾角范围内的外部光线从所述外表面进入透镜并在所述第二底面出射且偏离所述LED光源的第一透镜模型参数；其中，所述外表面为一扩散面，以令其朝向LED光源的背面为一聚焦面；计算令所述来自LED光源的光线在所述外表面的出射方向相对其在所述外表面的入射方向向所需配光角度偏转的第二透镜模型参数；综合所述第一透镜模型参数及第二透镜模型参数，以完成透镜设计。

于本发明的一实施例中，所述第一透镜模型参数包括：所述第二底面的位置及尺寸；所述计算令预设倾角范围内的外部光线从所述外表面进入透镜并在所述第二底面出射且偏离所述LED光源的第一透镜模型参数，包括：设定所述第二底面在该聚焦面的光轴上的所在位置，其中，所述第二底面在光轴上的所在位置由该第二底面在光轴上相对于所述聚焦面的焦平面的偏移量决定；利用由折射定律及三角函数所计算的所述偏移量、同各所述外部光线在所述第二底面所在的透镜截面上投射的光斑的尺寸间的数学关系，以根据所设定的第二底面所在位置的偏移量计算对应光斑的尺寸；设置所述第二底面的尺寸大于所述光斑的尺寸，以令形成该光斑的外部光线落入该第二底面。