[发明专利]一种控光装置及其设计方法、照明系统

权利要求书

1.一种控光装置，其特征在于，包括：

反光杯和光源模块，所述反光杯包括反光腔，所述光源模块包括光源，所述光源的出光面朝向所述反光杯的反光腔；

所述反光腔包括自由曲面反射面，所述自由曲面反射面用于调制所述光源发出的光线，并在预设照射面形成光斑；

其中，所述光源的出光面包括N个子出光面，所述自由曲面反射面包括N个子反射面，所述预设照射面包括N个子照射面，N个所述子出光面与N个所述子反射面一一对应，N个所述子反射面与N个所述子照射面一一对应；每个所述子出光面出射的光经对应的一所述子反射面反射至对应的一所述子照射面；所述子反射面包括多个第一边界顶点，所述子照射面包括多个第二边界顶点，所述第一边界顶点与所述第二边界顶点一一对应，所述子反射面满足：

其中，N为大于1的正整数，为所述光源到所述第一边界顶点的入射光矢量，为所述第一边界顶点到对应的所述第二边界顶点的出射光矢量，为所述自由曲面反射面在所述第一边界顶点处的法向向量；

所述光源的出光面为半球面，所述半球面按照经纬线划分为N个所述子出光面，每个所述子出光面的光通量均相等，每个所述子照射面的面积均相等；

所述预设照射面为正方形；

N个所述子照射面平均分为M个子照射面组，每个所述子照射面组的中心与所述预设照射面的中心重合，且所述子照射面组的边缘为正方形，所述子照射面组的边长为其中，M为大于等于2的正整数，所述预设照射面的边长为L；

M个所述子照射面组由分割线共同分割，得到N个所述子照射面，所述分割线过所述子照射面组的中心；

所述子反射面包括第一子反射面和第二子反射面，所述第一子反射面和所述第二子反射面分别位于中心光束的两侧，所述子照射面包括第一子照射面和第二子照射面，所述第一子照射面和所述第二子照射面分别位于所述中心光束的两侧，且所述第一子反射面与所述第一子照射面位于所述中心光束的同侧，所述第二子反射面与所述第二子照射面位于所述中心光束的同侧，所述中心光束为所述光源沿光轴出射的光束经所述自由曲面反射面反射后的光束；

所述第一子反射面与所述第一子照射面一一对应，所述第二子反射面与所述第二子照射面一一对应；或者，

所述第一子反射面与所述第二子照射面一一对应，所述第二子反射面与所述第一子照射面一一对应；

所述自由曲面反射面为单曲面或双曲面。

2.根据权利要求1所述的控光装置，其特征在于，所述子出光面的光强度满足：

其中，θ_i和θ_i+1分别表示第i个所述子出光面的起始角与终止角，I₀表示出光面的顶点光强。