發(fā)光二極管，或者LED，近幾年已經(jīng)超越了白熾燈光源，應用也越來(lái)越廣泛。LED具有尺寸小、發(fā)光效率高、使用壽命長(cháng)[1]等優(yōu)點(diǎn)。LED也有光學(xué)工程師必須處理的不良特性，比如混色和準直的需要。在這個(gè)例子中，我們看一個(gè)混合準直透鏡的示例。
FRED模型
LED在整個(gè)半球上發(fā)光，但是大多數照明應用中要求對輸出的光的方向進(jìn)行控制。一個(gè)簡(jiǎn)單的正透鏡不足以將大角度光折射成準直光束。為了重新定向所有發(fā)射光，可以設計一個(gè)混合折射/反射透鏡�；旌蠝手逼鞯囊粋�(gè)例子如圖1所示。中央部分由正的軸錐鏡構成，用來(lái)折射具有小發(fā)射角的光線(xiàn)，外側部分為傾斜的拋物面。該區域利用全內反射來(lái)重新定向具有大發(fā)射角度的光線(xiàn)。
圖1.放置在LUMILEDS Rebel Amber LED[2]上折射/反射準直透鏡的光線(xiàn)追跡示意圖
為了評估混合透鏡的準直性能，光的強度在距離LED 1m外的探測平面上評估。沒(méi)有準直器時(shí)，檢測到+/-50° FWHM的強度。添加準直器后，強度顯著(zhù)地減小到了+/-6° FWHM（圖2）。
圖2a.來(lái)自L(fǎng)UMILEDS Rebel Amber LED沒(méi)有混合準直透鏡的強度
圖2b來(lái)自L(fǎng)UMILEDS Rebel Amber LED具有混合準直透鏡的強度
[1] “New Report Explores the Global Industrial and Commercial LED Lighting Market to Be Propelled by Government Prohibition on the Use of Incandescent Lamps.” WhaTech. September 28, 2015. Accessed September 29, 2015.
https://www.whatech.com/market-research/consumer/97505-global-industrial-and-commercial-led-lighting-market-to-be-propelled-by-government-prohibition-on-the-use-of-incandescent-lamps.
[2] “LUXEON Rebel and LUXEON Rebel ES Colors.” LUMILEDS. Accessed September 29, 2015.
http://www.lumileds.com/products/color-leds/luxeon-rebel-color
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