自由反射面设计中的椭流面光滑化研究

张航; 刘超; 马宇飞; 周海波; 苏泽宇; 陈钢

doi:10.5768/JAO201536.0505005

自由反射面设计中的椭流面光滑化研究

浙江工业大学应用物理系,浙江杭州 310023

详细信息

通讯作者:
张航（1970-），男，浙江浦江人，博士，副教授，主要从事非成像光学、LED照明和量子点LED等方面的研究。 Email：physzhang@zjut.edu.cn

中图分类号: TN202
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出版历程

Smoothing of ellipsoid flow patches in optical design for freeform reflector

Institute of Intelligent Optoelectronic Technology,Zhejiang University of Technology,Hangzhou 310023,China

摘要

摘要: 基于配焦椭流面的光学自由曲面设计具有几何意义明确、设计灵活和优化思路清楚等优点，但也存在表面不光滑的弊端。为了将每个椭流面片尽可能地光滑拼接，从边缘一点为起始位置开始构建自由反射面，先在方向构建光滑的椭流面，然后通过调整能量分配的方法，减小曲面在方向的不连续性。通过仿真验证，此方法可在2 min内完成对40 000个椭球面片的计算处理，构建的曲面保证能量在目标面上均匀分配的同时在连续光滑性上也有很大提高。
- 几何光学 /
- 矩形均匀照明 /
- 配焦椭流面 /
- 非成像光学 /
- 自由反射面
Abstract: The optical design based on foci mapping ellipse flow-patch method has many advantages, such as clear geometric meaning, design flexibility and explicit method of optimization, but there is a drawback that the surface is not smooth. In order to sew up each ellipse flow-patch on the freeform reflector smoothly, the surface of reflector started from one point on the edge and a smooth ellipse flow-patch was built in the direction, then the discontinuity in the direction could be reduced by the energy adjusting method. The time consumption for the surface reconstruction from 40 000 ellipsoid pieces with this method is only about 2 min. The free-form surface cannot only ensure the energy distributed equally, but also improve the smoothness greatly.
- geometrical optics /
- rectangular uniform illumination /
- foci mapping ellipse flow-line method /
- nonimaging optics /
- free-form reflector

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参考文献(1)

[1]Chen J J, Lin C T. Freeform surface design for a light-emitting diode-based collimating lens[J]. Optics Express, 2010, 49 (9):093001-1.
[2]Yan X T, Yang J F, Xue B. Design of a novel LED collimating element based on freeform surface[J].Optoelectronics Letters, 2013, 9(1):1-2.
[3]Murat H Y, Cuypers D, Smet H D, et al. Two liquid crystal on silicon panel projector with efficient light-emitting diode illumination engine[J]. Optical Engineering, 2007, 46(12): 124002.
[4]Pan J W, Lin S H. Achromatic design in the illumination system for a mini projector with LED light source[J]. Optics Express, 2011, 19(17):15750-15759.
[5]Ding Shushu, Yu Guiying, Hao Wenwen. A freeform surface lens for indoor uniform illumination[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2012, 49(04):042201-1-6.
丁纾姝，余桂英，郝雯雯.用于室内照明的自由曲面均匀配光透镜设计[J]. 激光与光电子进展，2012，49(04):042201-1-6.
[6]Ries H R, Winston R. Tailored edge-ray reflectors for illumination[J]. The Journal of the Optical Society of America A, 1990,11(4):1260-1-4.
[7]Ong P T, Gordon J M, Rabl A. Tailoring lighting reflectors to prescribed illumination distributions: compact partial-involute designs[J]. Applied Optics, 1995, 34:7877-7887.
[8]Bortz J C, Shatz N E, Pitou D. Optimal design of a nonimaging projection lens for use with an LED source and a rectangular target[J]. SPIE, 2000, 4092:130-138.
[9]Wu R M, Zheng Z R, Li H F. Optimization design of irradiance array for LED uniform rectangular illumination[J]. Applied Optics, 2012, 51(13):2257-2263.
[10]Luo Y, Feng Z X, Han Y J. Design of compact and smooth free-form optical system with uniform illuminance for LED source[J]. Optics Express, 2010, 18(9):9055-9063.

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