3.2 非旋转对称的非连续自由曲面透镜设计案例

根据上文所述自由曲面透镜设计方法，设计了非圆对称非连续自由曲面透镜（见图3-10），其中N取500，M取64，透镜材料采用PMMA，折射率n为1.4935，透镜高度为5.0mm，矩形长为5m，宽为4m，偏差阈值角θt为3°。采用面积为1mm×1mmLED面光源，经过100万条光线追迹模拟后，其在5.5m远处目标面上的辐照度分布如图3-11所示。

图3-10 非圆对称非连续自由曲面透镜构造过程

图3-11 目标面辐照度分布（左图）和轮廓（右图）

模拟结果表明，所设计的矩形光斑照明系统出光率为93.5%，在目标平面上X轴与Y轴方向的照度均匀度分别为UX=83.2%，UY=90.1%。由此可见此算法可以有效地设计出非圆对称非连续自由曲面透镜，基本达到了均匀照明的目的，能较好实现矩形均匀照明。