网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

自由曲面照明透镜

0
分享至

  根据已知光辐射分布特性的光源,通过设计合适的配光透镜,形成目标观察面上特定的照度分布或空间的光强分布,比如说形成照度均匀的矩形光斑。依据最基本的光学定律和能量守恒定理,提出了一种新颖的照明透镜设计方法。该方法在确定了能量映射方式和单面自由曲面透镜的初始结构后,由矢量形式的折射定律和光通量守恒定律,建立光源的光线、最终出射光线及入射点的法向矢量的关系方程组,进而得到此方程组的数值解,并通过CAD软件的逆向工程建模即得到设计的透镜。介绍了此方法的多个实例, 由于半导体光源LED体积小,可近似看成点光源,非常有利于使用自由曲面法进行二次光学设计。

  传统的灯具设计一般在抛物面、椭球面等二次圆锥曲面上进行反射加透射结构的光学设计,来达到希望的光强分布。然而仅使用上述规则曲面往往并不能一下子达到设计目标,一般要通过试错法,对这样规则曲面的初始面形反射器进行一定的改动与细心的调整,反复优化,这种设计方法的时间周期长,且不一定奏效。

  现在介绍一种比较新颖和热门的设计方法——自由曲面法,在知道光源本身的光强分布和目标平面的照度分布情况下,能够一气呵成的设计出所需的反射器或透镜,有利于提高设计灯具的效率。自由曲面非对称、不规则、难以用统一的方程式来描述。在照明光学系统中,它不仅能够自由分配光强,也可以控制光线角度、光程差等物理量。在照明系统中恰当的使用自由曲面能够优化照明系统的结构,减小系统的体积大小,提升照明效果,提高光能利用率,能够丰富照明设计的手段。

  针对自由曲面的光学设计目前主要有H.Ries的Tailoring法,P.Benitez的SMS(simultaneous multiple surface)法,V.Oliker的变分法以及W.Parkyn的划分网格法等。上述方法都比较复杂,最终都是把照明问题转换成对二阶非线性Monge Ampere方程组的数值求解。比如就Tailoring法而言,就有折射率方程、曲率方程、照度方程、积分条件及边界条件等5个矢量方程组,建模的过程采用了微分几何,方程的求解过程对数学要求也很高。而国内针对自由曲面非成像透镜也有单位在研究,各自的侧重点不同。浙江大学针对投影照明的应用而先后研究了反射式、透射式的自由曲面光学设计,清华大学则提出了表面非连续的自由曲面透镜的设计有利于控制大角度光线的精确度,另外香港理工大学的研究主要是针对道路照明应用的LED光源的二次光学设计。

  本文根据照明的光学设计的实际应用,依据最基本的光学定律和能量守恒定理,提出了一种新颖的照明透镜设计方法,简化了单面自由曲面的照明透镜的设计,具体针对LED点光源介绍了几种可行的透镜结构和能量对应关系,并以形成矩形光斑为例,研制出了多种不同形式自由曲面照明透镜。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
又一女星被牵连,被曝是释永信情妇,照片流出!本人立马强势回应

又一女星被牵连,被曝是释永信情妇,照片流出!本人立马强势回应

悠闲历史
2025-08-02 16:04:51
催缴社保力度加大,最先反对的竟然是打工人,这事太蹊跷了!

催缴社保力度加大,最先反对的竟然是打工人,这事太蹊跷了!

眼光很亮
2025-08-04 19:18:16
理想i8配置统一版本售价统一为33.98万!李想:期待它在30-40万价位段的销量表现,大家去看看现在第一名是谁

理想i8配置统一版本售价统一为33.98万!李想:期待它在30-40万价位段的销量表现,大家去看看现在第一名是谁

和讯网
2025-08-05 14:07:33
牺牲中方换取利益?越南打算一石三鸟,殊不知掉进了特朗普的陷阱

牺牲中方换取利益?越南打算一石三鸟,殊不知掉进了特朗普的陷阱

历史有些冷
2025-08-04 13:18:46
2名中国人在柬埔寨遭杀害抛尸,7名嫌疑人被捕,均为中国男性!

2名中国人在柬埔寨遭杀害抛尸,7名嫌疑人被捕,均为中国男性!

每日经济新闻
2025-08-05 09:54:46
回顾麻豆传媒:曾经一部视频就获利将近10万,女演员月薪10万起步

回顾麻豆传媒:曾经一部视频就获利将近10万,女演员月薪10万起步

就一点
2025-08-05 00:35:18
主持人刘芳菲不再隐瞒,坦白跟释永信的关系,一句话亮明态度

主持人刘芳菲不再隐瞒,坦白跟释永信的关系,一句话亮明态度

揽星河的笔记
2025-07-31 17:14:46
93年,男子借9万买下北京院子的厕所被全家反对,16年后意外发生

93年,男子借9万买下北京院子的厕所被全家反对,16年后意外发生

前沿天地
2025-08-05 12:34:06
3年1.87亿!某东部高管:76人正在后悔去年提前续约恩比德

3年1.87亿!某东部高管:76人正在后悔去年提前续约恩比德

直播吧
2025-08-05 09:23:05
一觉醒来!所有老板的天都塌了,任何补缴社保的约定都是无效的!

一觉醒来!所有老板的天都塌了,任何补缴社保的约定都是无效的!

深析古今
2025-08-04 14:01:43
逆行踹车的奔驰石头姐已社会性死亡,正脸照曝光,女方终于赔钱了

逆行踹车的奔驰石头姐已社会性死亡,正脸照曝光,女方终于赔钱了

奇思妙想生活家
2025-08-05 09:08:42
为何让欧美发愁的穆斯林问题,中国却不在意?中国人有项特别能力

为何让欧美发愁的穆斯林问题,中国却不在意?中国人有项特别能力

壹知眠羊
2025-08-05 07:23:14
保洁阿姨“麒麟臂”一夜爆红,比教练都大?!

保洁阿姨“麒麟臂”一夜爆红,比教练都大?!

健身迷
2025-08-04 14:00:16
国安处:昨拘捕四人涉串谋颠覆国家政权,最年轻的是一名15岁学生

国安处:昨拘捕四人涉串谋颠覆国家政权,最年轻的是一名15岁学生

历史有些冷
2025-08-04 17:25:02
这个大权在握的家伙住便宜房开老皮卡,拿薪水救济穷人

这个大权在握的家伙住便宜房开老皮卡,拿薪水救济穷人

通往远方的路
2025-08-04 08:24:03
王大雷已道歉,但足协却犯难了!该怎么解释王大雷的红牌呢?

王大雷已道歉,但足协却犯难了!该怎么解释王大雷的红牌呢?

田先生篮球
2025-08-04 14:52:03
兄弟变爸爸?195cm俄罗斯帅哥看上同学妈妈,6年才追上,现已有娃

兄弟变爸爸?195cm俄罗斯帅哥看上同学妈妈,6年才追上,现已有娃

禾寒叙
2025-08-05 12:31:13
李帅解约离队,申花门将教练遭球迷指责

李帅解约离队,申花门将教练遭球迷指责

蔸蔸猪
2025-08-05 11:49:03
比剧本还离奇!朱龙广去世两天,生前各种征兆不断,让人细思极恐

比剧本还离奇!朱龙广去世两天,生前各种征兆不断,让人细思极恐

史书无明
2025-08-04 22:44:04
刚刚确认:9级!即将抵达武汉

刚刚确认:9级!即将抵达武汉

极目新闻
2025-08-05 14:21:31
2025-08-05 16:04:49
东方闪光
东方闪光
东方闪光(北京)光电科技有限公司于2012年07月19日成立。
1340文章数 3关注度
往期回顾 全部

头条要闻

跳楼身亡医生丈夫:事发前一天报警 我还说别不当回事

体育要闻

曾凡博签篮网,跑龙套还是真有戏?

娱乐要闻

鱼死网破!赵露思直播“解约”

财经要闻

王贻芳院士:AI离人脑还有巨大差距

科技要闻

理想取消i8 Pro,将i8 Max改为标配并降价

汽车要闻

七座魔法空间 捷途山海L7 PLUS细节超贴心

态度原创

时尚
教育
旅游
游戏
手机

夏天又想买新衣服?不如花小钱,做好这些小细节!

教育要闻

给26中考的同学的建议,作文题目应该做些什么?

旅游要闻

热闻|清明假期将至,热门目的地有哪些?

《战地6》预载开启!绑定EA测试可解锁首发专属奖励

手机要闻

三星Galaxy S26 Ultra重启 可变光圈模组回归