图1 左:FRED中的手电筒模型。该模型由筒身、多面反射镜和排列的三个白光LED组成。右:手电筒光线轨迹示意图。由面反射镜反射的光线显示为红色。 为了提高光学效率,面反射镜恰好可以放置在LED后面。使用“自定义元件”可以创建该反射镜,自定义元件由两部分组成:一条曲线和一个表面。分段曲线需要每个间断点的(X,Y,Z)坐标,用于定义反射镜的径向分布。该曲线在X-Z平面具有抛物线形状,Z值正比于X^2。然后将分段曲线指定为旋转曲面的母线。分段反射镜曲线和表面的准确参数如图2所示,以及已完成的反射镜的示意图。
图2 上左:分段曲线的断点坐标。上右:旋转曲面的参数。下:FRED中模拟好的面反射镜,分段曲线显示为红色。 在不同距离处对手电筒的辐照度、强度和彩色图进行分析(图3)。通过调整抛物面反射镜的形状可以优化****光的准直性。 图3 在两个不同距离处手电筒照明的彩色图:0.1m(左)和0.5m(右)