基于非成像光学的阵列型紫外LED匀光照明系统优化设计

本文主要探讨了阵列型紫外LED匀光照明系统的优化设计，针对曝光系统对均匀照明的需求，研究者利用非成像光学原理来解决这个问题。文章的核心内容分为以下几个步骤： 1. 单模组光学设计：首先，通过精心设计单个模组的光学结构，确定其半发散角度，这是确保光线分布均匀的基础。这一步需要考虑LED本身的特性，如出光角度和功率分布，以及模组的几何参数。 2. 初步计算阵列间距：在单模组设计的基础上，通过计算和分析，确定初始的模组阵列间距。这一步可能涉及到光学传递函数（OTF）的计算，以评估不同间距对整体均匀度的影响。 3. 优化引擎的应用：借助TracePro软件，利用其内置的Scheme宏语言和优化工具，对阵列间距进行精细化调整。这款软件的强大功能使得设计师能够模拟并优化不同模组间的光交互，以达到最佳的光照均匀性。 4. 光源选择：本文采用的是日亚公司的紫外LEDSTS-DA1-2394E，这种特定的光源在紫外波段具有高效率和稳定的性能，对于阵列型照明系统至关重要。 5. 实验验证与模拟仿真：通过软件仿真和实际实验相结合，对优化后的阵列照明系统进行验证。实验结果显示，在距离光源300 mm的位置，该系统能够在目标区域实现小于5%的非均匀性，这意味着光照的分布非常接近理想状态。同时，准直角度约为4°，确保了光源的定向性和集中性。 6. 关键词总结：文章的关键技术点包括光学设计、紫外曝光、匀光照明以及阵列技术。这些关键词突出了研究的核心内容和应用场景，有助于读者快速理解文章的主题和价值。 这篇论文提供了一种实用的方法，用于通过阵列型紫外LED设计出高效、均匀的照明系统，这对于需要精确控制曝光过程的领域，如微电子制造、紫外光刻等，具有重要的实践意义。