一款新型LED台灯的设计*
2013-01-21谢国庆
光学仪器 2013年2期
白 莹,谢国庆
(1.福建工程学院 数理系,福建 福州 350108;2.福建师范大学 软件学院,福建 福州 350108)
引 言
作为新一代节能光源,发光二极管(light emitting diodes,LED)以其低成本、寿命长、色温可选以及环保节能等优点[1],越来越广泛的被应用于照明、显示等领域。调查指出,相对于普通台灯,使用无频闪LED台灯有助于减轻眼疲劳和其他用眼不良感觉,如眼睛干涩、胀痛和眼花等[2]。由于LED高度窄角集中的光学特性而产生的极度不均匀照明将引起瞳孔频繁调焦,容易导致眼睛疲劳和不适等症状[3]。所以,目前解决这一问题的关键是对光源进行配光[4-7]。LED虽然市面有售配光较好的LED台灯,但其复杂的配光系统使得台灯价格偏贵(大部分都要几百元),所以普及率并不高。该文以非成像光学[8-11]为基础,利用旋转抛物反光镜的光学特性是有效改善LED光线分布状况的重要途径。旋转抛物反光镜与LED光源的相对位置,极大地影响目标平面的光照分布。该文从调节它们的相对位置入手,很好地解决了LED台灯的光照均匀性问题。由于其结构简单,设计与生产成本不高,效果明显,价格便宜,相信会对保护人们的视力起到一定的作用。
1 抛物线的反光特性
光源发出的光经反光镜的反射照射到目标面,传统抛物反光镜一般都是以一条抛物线为母线绕其中心轴旋转360°的旋转体。因此,研究抛物线的反光特性就可以推知旋转抛物反光镜的反光特性。
抛物线的定义:到一条直线和一个定点的距离相等的动点的轨迹叫做抛物线。……
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