紫外光LED固化面光源光学系统设计

摘要：

为解决紫外光LED固化面光源光斑均匀性差及辐照强度低的问题，提出一种阵列式紫外光LED固化面光源光学系统的设计方法。基于几何光学及菲涅耳定律等相关理论，完成近朗伯光型LED透镜自由曲面轮廓线的推导，结合理论公式计算出透镜阵列排布时透镜之间的最佳间距。结果表明：透镜有效控制了光线的发散，提高了阵列面光源所产生光斑的辐照强度及照度均匀度，使阵列结构更加紧凑。当光源半值角分别为27.5°和15.5°时，照度均匀度分别为95.3％和98.6％，辐照强度分别是理想朗伯型光源阵列的2.5倍和6.4倍。进一步分析了工作距离和芯片形状及其尺寸对面光源光学系统的影响，并通过实验对模拟结果进行验证，为紫外发光二极管的应用及光学系统设计提供了一定的理论依据。

关键词：光学设计、自由曲面、近朗伯光源、紫外固化、阵列

所属期刊栏目：37

分类号：O439(光学)

资助基金：国家文化科技提升计划GJWHKJTSXM20154464；广东省应用型科技研发专项2015B010134001；广东省扬帆计划引进创新创业团队专项2015YT02C093；广州市产学研协同创新重大专项201604010006

在线出版日期：2016-12-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1507-1513