光學(xué)系統(tǒng)��(shè)��(jì)

1 光源

我國(guó)幅員遼闊，有眾多大小河流，內(nèi)河的航標(biāo)燈需求量較大，而較��(zhǎng)的海岸線(xiàn)��(duì)于沿海航��(biāo)燈也有一定需��。由于航��(biāo)燈應(yīng)用地域不同，��(duì)光強(qiáng)的要求也不同。因此我們的航標(biāo)燈光源采用碟狀��(jié)��(gòu)，與相應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)相匹配構(gòu)成一��(gè)相對(duì)��(dú)立的��(fā)光單��，則��(shí)際應(yīng)用中，可以根��(jù)需要選擇燈具中所使用的單元數(shù)��，獲得不同的射程��

根據(jù)上述��(shè)��(jì)思想，設(shè)��(jì)中確定單��(gè)��(fā)光單元的半值全��(kuò)散角度為8°，最大光��(qiáng)值為30cd，則兩��(gè)��(fā)光單元就能基本滿(mǎn)足內(nèi)河的需��，射程可��(dá)3.8nm;而三��(gè)至四��(gè)單元就能��(dá)到一般的近海要求，射程可��(dá)5.5nm。因��，我們考慮在每��(gè)單元��，用28顆LED

2 透鏡��(shè)��(jì)

將擴(kuò)散光源放置在凸透鏡的某��(gè)位置��，可以使出射光發(fā)生不同的變化.

由此可見(jiàn)，將光源放置于適��(dāng)偏離焦點(diǎn)的位置上，無(wú)論是在焦��(diǎn)��(nèi)還是在焦��(diǎn)外，都可以使光源出射光適��(dāng)收斂��

我們選擇將光源放于透鏡焦點(diǎn)的內(nèi)��(cè)，光源離透鏡越遠(yuǎn)，透鏡收集到的光源光通量越少，因而透鏡系統(tǒng)的效率越����

根據(jù)單凸透鏡的計(jì)算公式：

r=(nL-1)f

其中r——凸面曲率半��

nL——透鏡材料折射��

f——透鏡焦距

在選定透鏡材料的情況下，焦距越��，曲率半徑越大。在同樣透鏡孔徑Φ的條件下，曲率半徑越��，透鏡越薄，而透鏡越厚，像差會(huì)越明��，從而影響使用效果。因��，盡可能選擇焦距較大的透鏡��

同時(shí)，焦距的增大，光��(xué)系統(tǒng)尺寸的增加，因此，透鏡的焦距也不可以一味追求最大��

根據(jù)前面所討論的航��(biāo)燈的配光要求可見(jiàn)，透鏡的作用主要使碟形光源垂直方向上的光收��，同��(shí)不影響水平光分布的均勻度��

由于透鏡厚度不是很大，因此沒(méi)有采用菲涅耳透鏡，避免增加加工的繁瑣性和成本��