复眼透镜阵列应用于均匀照明系统的特性研究 被引量：32

1

作者 匡丽娟 翟金会 +2 位作者 阮玉 宋镜明 胡勇 《光学与光电技术》 2005年第6期29-31,共3页

研究了复眼透镜阵列实现均匀照明的原理,模拟分析了复眼透镜的列数、入射光发散角、光源尺寸对照明效果的影响。仿真表明,入射光的发散角越小,光源尺寸越小,照明效果越好,而且适当地选取复眼透镜的列数能提高照明效果。

关键词 复眼透镜 均匀照明 旁瓣

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复眼透镜提高液晶投影照明系统的能量利用率 被引量：22

2

作者 周平 陆巍 +3 位作者 林宇翔 郑臻荣 李海峰 顾培夫 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期587-591,共5页

照明系统是液晶投影仪的重要组成部分 ,它将直接影响到投影仪的光能利用率以及色彩等系统性能。对于复眼照明系统 ,复眼透镜的良好设计可以大大提高系统的能量利用率。在对液晶投影照明系统的原理进行分析的基础上 ,提出了两种复眼透镜... 照明系统是液晶投影仪的重要组成部分 ,它将直接影响到投影仪的光能利用率以及色彩等系统性能。对于复眼照明系统 ,复眼透镜的良好设计可以大大提高系统的能量利用率。在对液晶投影照明系统的原理进行分析的基础上 ,提出了两种复眼透镜的设计方案。两种方案均采用矩形子复眼 ,便于设计和加工。通过对复眼透镜中每个子复眼进行偏心以及改变其形状大小来提高系统能量利用率。计算机模拟结果表明 ,两种设计方案与传统设计相比 ,在光能利用率上分别提高了 16 .5 %和 2 6 .3% ,并且具有较高的均匀性。最后 ,还对两种复眼透镜的设计方案进行了分析和比较。 展开更多

关键词 复眼透镜 液晶投影照明系统 光能利用率 均匀性 偏振光分离器 光学设计

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高精度LCOS动态星模拟器的光学系统设计 被引量：16

3

作者 陈启梦 张国玉 +2 位作者 孙向阳 王国名 王哲 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期278-284,共7页

针对高精度星敏感器对其功能测试设备精确模拟星点位置和星等的实际要求,设计了一种硅基液晶（LCOS）型高精度动态星模拟器的光学系统。分析星模拟器准直与照明光学系统的任务需求并给出了设计方案。为提高模拟器的成像精度,提出了LCOS... 针对高精度星敏感器对其功能测试设备精确模拟星点位置和星等的实际要求,设计了一种硅基液晶（LCOS）型高精度动态星模拟器的光学系统。分析星模拟器准直与照明光学系统的任务需求并给出了设计方案。为提高模拟器的成像精度,提出了LCOS的光学拼接方法,详细设计了大视场、大相对孔径、大出瞳距离的准直光学系统并进行了像质评价;为同时满足显示器件的照明条件和-1-7等星的准确模拟,对照明光学系统进行了详细设计并给出了仿真结果。提出了一种动态星模拟器星点位置修正方法,通过实验测试,动态星模拟器的星间角距误差优于12″,精确模拟-1-7等星,满足当前对高精度星敏感器的检测需要。 展开更多

关键词 光学设计 星模拟器 硅基液晶 光学拼接 复眼照明

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复眼透镜在激光二极管阵列光束整形中的应用 被引量：16

4

作者 贾文武 汪岳峰 +2 位作者 黄峰 殷智勇 赵诚 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期48-52,共5页

在回顾复眼透镜对单光束光源的均匀化机制基础上,分析了复眼透镜对激光二极管(LD)阵列光源的光束均匀化机制。即对子光束分割叠加破坏相似性,对所有分割叠加后的子光斑进行叠加获得均匀性。在此基础上,以抽运薄片或者板条激光器需要高... 在回顾复眼透镜对单光束光源的均匀化机制基础上,分析了复眼透镜对激光二极管(LD)阵列光源的光束均匀化机制。即对子光束分割叠加破坏相似性,对所有分割叠加后的子光斑进行叠加获得均匀性。在此基础上,以抽运薄片或者板条激光器需要高功率密度的均匀抽运光为需求,设计了基于复眼透镜的LD阵列光束整形系统,并给出了其中复眼透镜和积分透镜这两个关键部件的结构形式和相关参数。最后根据所设计的复眼透镜LD光束整形系统搭建了相应的实验光路并测试了整形后光斑不均匀性,测试表明不均匀性为9.8%,验证了对复眼透镜LD阵列光束整形的分析。 展开更多

关键词 光电子学 复眼透镜 光束整形 抽运

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紫外曝光机均匀照明系统的设计与研究 被引量：14

5

作者 刘鹏飞 杨波 陆侃 《光学仪器》 2012年第2期31-36,共6页

紫外曝光机是印刷线路板(PCB)制作工艺中的重要设备,PCB高密度、微细化的发展趋势,对曝光机光照均匀性,平行性的要求越来越高。为了找出可以更好满足市场需求的曝光机光学系统,运用非成像光学方法,对两种不同光学结构曝光机的光斑均匀... 紫外曝光机是印刷线路板(PCB)制作工艺中的重要设备,PCB高密度、微细化的发展趋势,对曝光机光照均匀性,平行性的要求越来越高。为了找出可以更好满足市场需求的曝光机光学系统,运用非成像光学方法,对两种不同光学结构曝光机的光斑均匀性进行了对比分析。通过实验可以看出,在通光孔径较大的光学系统中,复眼透镜阵列和方棒对改善系统光照均匀性以及能量利用率的作用,在实验基础上对如何选择光学系统的匀光器件做了对比性阐述。 展开更多

关键词 印刷线路板(PCB) 紫外曝光机 复眼 方棒

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像差对复眼透镜光束整形性能的影响分析 被引量：5

6

作者 贾文武 汪岳峰 +2 位作者 黄峰 赵诚 侯军燕 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2010年第11期32-36,共5页

复眼透镜在均匀照明中应用广泛,但是在大像差系统中其均匀性和能量利用率等性能会大大下降。通过对复眼透镜光束整形系统的成像假设,将其分解为若干子成像系统的组合,并讨论了像差及其表现对整形性能的影响。认为在像差表现中边缘点扩... 复眼透镜在均匀照明中应用广泛,但是在大像差系统中其均匀性和能量利用率等性能会大大下降。通过对复眼透镜光束整形系统的成像假设,将其分解为若干子成像系统的组合,并讨论了像差及其表现对整形性能的影响。认为在像差表现中边缘点扩散、像面畸变、子孔径成像位置偏离对复眼透镜整形性能影响较大,而内部点扩散在一定程度上能够提高其整形性能。通过具体实例,控制对复眼透镜性能影响较大的像差表现而放宽影响较小的像差表现,优化设计以两个普通球面镜而不是通常采用的傅里叶透镜作为积分透镜的大像差复眼透镜整形系统,验证了该成像分析方法及其结果的有效性。 展开更多

关键词 几何光学 照明光学 像差 复眼透镜 均匀照明

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基于LED光源的单片式DLP照明系统设计 被引量：5

7

作者 刘旖 林祖伦 +3 位作者 祁康成 王小菊 芮大为 沈匿 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期99-103,共5页

在较小体积的照明系统中实现较好的照明效果是近年来微投影仪的主要发展方向。本文在对DLP(Digital Light Processing)微投影显示系统进行分析的基础上,提出了一种紧凑的基于LED光源的单片式DLP照明光路结构。当照明光斑尺寸满足0.3英寸... 在较小体积的照明系统中实现较好的照明效果是近年来微投影仪的主要发展方向。本文在对DLP(Digital Light Processing)微投影显示系统进行分析的基础上,提出了一种紧凑的基于LED光源的单片式DLP照明光路结构。当照明光斑尺寸满足0.3英寸的DMD(Digital Micromirror Devices)芯片时,中继系统的长度缩短至原来的50%左右。并利用ZEMAX软件分别对基于理想点光源和扩展面光源的照明系统进行了建模仿真。追迹50万条光线的仿真结果表明,本设计在两种光源模型下都可得到均匀的照明光斑,系统的光能利用率在33%左右。 展开更多

关键词 DLP 微投影显示 照明均匀度 复眼透镜 中继系统

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基于LED和复眼透镜的自适应前照灯的光学设计 被引量：5

8

作者 王程 朱向冰 +2 位作者 田丽伟 郝文良 王若飞 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2015年第4期167-173,共7页

针对现有自适应前照灯技术存在的照明模式少、对光线控制不精准、光能利用率低和散热难度大等缺点,提出一种基于发光二极管(LED)和复眼透镜的自适应前照灯设计方案,以数字微镜为核心,利用复眼透镜在数字微镜上形成均匀且具有明暗截止线... 针对现有自适应前照灯技术存在的照明模式少、对光线控制不精准、光能利用率低和散热难度大等缺点,提出一种基于发光二极管(LED)和复眼透镜的自适应前照灯设计方案,以数字微镜为核心,利用复眼透镜在数字微镜上形成均匀且具有明暗截止线的光斑,并用复合抛物面聚光器(CPC)和弯形导光管收集多余的光线重新利用,通过控制数字微镜上微镜的翻转位置和翻转频率实现欧洲经济委员会(ECE)标准中"近光(Passing beam)"的4种照明模式。仿真结果表明:4种照明模式的平均光能利用率为43.62%,配光结果满足ECE R123标准,数字微镜上有59.46%的微镜工作且没有微镜一直处于"OFF"态,光能利用率高,散热难度小。 展开更多

关键词 光学设计 自适应前照灯 发光二极管 数字微镜 复眼透镜 光能利用率

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基于DLP的HUD微型投影显示光学系统设计 被引量：5

9

作者 陈方 崔小强 李升辉 《光学与光电技术》 2017年第1期86-89,共4页

车载抬头显示系统(HUD)可以将车辆相关信息显示在前挡风玻璃的驾驶员平视范围内,可以避免低头看仪表,从而缩短眼球对前方的视觉盲区时间,对减少因低头走神引起的交通事故有着重要的价值。对基于DLP的HUD微型投影显示光学系统进行了研究... 车载抬头显示系统(HUD)可以将车辆相关信息显示在前挡风玻璃的驾驶员平视范围内,可以避免低头看仪表,从而缩短眼球对前方的视觉盲区时间,对减少因低头走神引起的交通事故有着重要的价值。对基于DLP的HUD微型投影显示光学系统进行了研究,利用复眼透镜对LED光源进行匀化整形,利用TIR棱镜进行转向,利用投影镜头进行成像,整个光学系统呈"U"字型排列,结构紧凑,体积较小,成像质量满足使用要求。 展开更多

关键词 车载抬头显示系统 复眼透镜 棱镜 光学设计

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大面积高均匀度平行光曝光机用自由曲面复眼透镜设计 被引量：5

10

作者 陈忠雨 尹韶云 +2 位作者 孙秀辉 江海波 杜春雷 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2018年第4期333-339,共7页

大面积平行光曝光机是印刷线路板(PCB)、显示面板和触摸屏等电子产品重要的制造设备,由于采用复眼结合反射镜的非轴对称科勒照明光路,其曝光均匀度只有0.85左右,难以满足高精度加工制造的需求。针对此问题,提出了采用自由曲面复眼替代... 大面积平行光曝光机是印刷线路板(PCB)、显示面板和触摸屏等电子产品重要的制造设备,由于采用复眼结合反射镜的非轴对称科勒照明光路,其曝光均匀度只有0.85左右,难以满足高精度加工制造的需求。针对此问题,提出了采用自由曲面复眼替代传统的球面复眼,建立了高均匀度复眼单元的自由曲面面型设计方法。光线追迹仿真实验结果显示,采用所提方法后曝光均匀度提高到了0.91以上,满足高精度加工制造所需的高曝光均匀度的要求。所设计的自由曲面复眼的面型连续,可以通过金刚石车削进行精密加工,有望在大面积平行光曝光机照明光路中得到广泛应用。 展开更多

关键词 光学设计 高均匀度 自由曲面 曝光机 复眼透镜

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基于双复眼透镜的三基色激光合成均匀白光束 被引量：4

11

作者 帅词凤 尹韶云 +3 位作者 刘显明 孙秀辉 陈伟民 杜春雷 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期125-132,共8页

为获得高亮度均匀白光束,基于复眼透镜光束匀化原理,设计了一套以三基色半导体激光器为光源的双复眼透镜光束匀化合成光学系统。该系统包含两套复眼透镜模组,第一套模组将分立三基色激光束聚焦合成均匀白光斑,第二套模组将白光斑转换为... 为获得高亮度均匀白光束,基于复眼透镜光束匀化原理,设计了一套以三基色半导体激光器为光源的双复眼透镜光束匀化合成光学系统。该系统包含两套复眼透镜模组,第一套模组将分立三基色激光束聚焦合成均匀白光斑,第二套模组将白光斑转换为空间均匀白光束。对系统进行仿真,并对空间不同位置处的光分布进行照度和色度均匀性分析,结果表明所得光束为均匀白光束,理论上验证了该光学系统的可行性。搭建了实验光路,分别在距离系统1、2、5 m处对合成白光束进行测量,结果表明合成光束照度均匀性均大于90%,色坐标标准差均小于0.0027。该光学系统合成的白光束具有亮度高、色坐标和强度分布均匀等优势,有望在医用光疗、显示、车用照明等领域得到广泛应用。 展开更多

关键词 激光光学 激光照明 光束匀化 复眼透镜 三基色激光

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基于相位调制的高相干光源照明匀化方法

12

作者 魏嘉昕 沙鹏飞 +4 位作者 方旭晨 卢增雄 李慧 谭芳蕊 吴晓斌 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第15期59-70,共12页

蝇眼透镜被用于高相干性激光的整形匀化时,会产生多子光束干涉现象导致照明面光强呈现梳状分布.本文建立了一种蝇眼随机相位调制匀化系统仿真模型,对蝇眼透镜子光束进行随机相位调制,并统计平均多次照明光强.理论和仿真分析证明该方法... 蝇眼透镜被用于高相干性激光的整形匀化时,会产生多子光束干涉现象导致照明面光强呈现梳状分布.本文建立了一种蝇眼随机相位调制匀化系统仿真模型,对蝇眼透镜子光束进行随机相位调制,并统计平均多次照明光强.理论和仿真分析证明该方法可以有效地消除干涉图案,提高照明均匀性.进一步展示了蝇眼透镜子孔径和焦距对该系统匀化效果的影响,并通过优化系统参数和结构,减弱了蝇眼透镜衍射效应的影响,提高了匀化效果,最终在100 mm^(2)的方形区域内实现了不均匀性小于1.2%的均匀照明. 展开更多

关键词 高相干光 匀化 蝇眼透镜 相位调制

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基于硅基液晶显示技术的可见光光学目标模拟器的研制 被引量：3

13

作者 鲁法珂 李海峰 +1 位作者 顾培夫 刘旭 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期736-739,共4页

为了产生制导武器仿真系统中所需的逼真的目标背景图像,建立了基于硅基液晶显示技术的可见光光学目标模拟器。给出了模拟器图像输出的实际效果图以及光学参量的测试方法和数据。测试表明,该装置有较好的亮度、对比度和均匀性,与传统的... 为了产生制导武器仿真系统中所需的逼真的目标背景图像,建立了基于硅基液晶显示技术的可见光光学目标模拟器。给出了模拟器图像输出的实际效果图以及光学参量的测试方法和数据。测试表明,该装置有较好的亮度、对比度和均匀性,与传统的阴极射线管显示技术相比有效减轻了图像闪烁问题,能够提供稳定的视频输出,更有利于仿真系统中对动态目标的识别,是一种较为理想的图像模拟装置。同时给出了双复眼光学系统初始结构的计算方法并推导出简单的计算公式,该算法可以应用于其他双复眼照明系统中。 展开更多

关键词 应用光学 光学目标模拟器 复眼透镜 硅基液晶

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LED照明的重影及其处理方法 被引量：3

14

作者 夏勋力 麦镇强 杜杨 《中国照明电器》 2010年第12期1-4,共4页

根据LED照明的特点,建立LED照明的重影光学模型,分析重影产生的原理,应用照明光学的基本理论推导重影的计算公式,说明各参数对重影大小的影响,提出消除重影的方法,通过实验验证重影模型的正确性。

关键词 LED照明 重影 瑞利判据 磨砂玻璃 复眼透镜

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基于复眼透镜LED蓝绿光黄疸光疗系统的研究与设计 被引量：3

15

作者 牛萍娟 朱文睿 +3 位作者 于莉媛 吴英蕾 郭高攀 马楠 《生物医学工程学杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期698-706,共9页

半导体发光二极管(LED)可应用于黄疸的治疗,其中LED蓝绿光照射患儿是全球公认最安全高效、经济便捷的方法。本研究在一种LED蓝绿光作为光源的黄疸光疗系统中利用复眼透镜阵列实现大面积均匀照明。基于AMC7150芯片构建恒流驱动模块,AT89... 半导体发光二极管(LED)可应用于黄疸的治疗,其中LED蓝绿光照射患儿是全球公认最安全高效、经济便捷的方法。本研究在一种LED蓝绿光作为光源的黄疸光疗系统中利用复眼透镜阵列实现大面积均匀照明。基于AMC7150芯片构建恒流驱动模块,AT89C52单片机和LCD12864液晶显示屏构建人机交互模块。根据国家光疗设备安全专用要求YY0669-2008,设计并实现了光斑面积S=250mm×500mm、蓝光辐照度E蓝光≥2mW/cm2、绿光辐照度E绿光≥1.5mW/cm2、光均匀度≥90%的黄疸光疗系统。和传统光疗系统相比,这种新系统治疗效果更好,生物安全性更高,更易实现人机交互,更经济便捷。 展开更多

关键词 黄疸光疗 半导体发光二极管 复眼透镜 电路控制

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一种新型高效率洗墙灯的设计与应用 被引量：2

16

作者 董文娟 石琳 +3 位作者 夏磊 孟双 丁桂林 左慧 《电子科技》 2017年第11期31-33,37,共4页

基于非成像光学理论,根据固体照明光源LED特性,提出了一种室外景观照明洗墙灯透镜。从现有对称透镜结构出发,利用三维建模软件Solid Works建立非对称的透镜模型,导入光学仿真软件Light Tools中进行仿真分析与蒙特卡罗(Monte Carlo)光线... 基于非成像光学理论,根据固体照明光源LED特性,提出了一种室外景观照明洗墙灯透镜。从现有对称透镜结构出发,利用三维建模软件Solid Works建立非对称的透镜模型,导入光学仿真软件Light Tools中进行仿真分析与蒙特卡罗(Monte Carlo)光线追迹。仿真结果表明,此方法可在距离墙面50 mm处,实现光学效率达95%以上、照射距离达5 m、光束角为24°的均匀光斑。 展开更多

关键词 照明设计 TIR LED洗墙灯 光能利用率 复眼透镜

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复眼式UV-LED面光源的曝光机平行光系统 被引量：2

17

作者 闵秀红 《印制电路信息》 2014年第4期33-37,共5页

印制电路板生产设备紫外线曝光机的光源系统,其能耗大、使用维护成本高、含汞等缺陷,在倡导节能环保的当今,业界一直致力于改进。UV-LED面光源作为新一代绿色环保紫外线光源,为印制电路板曝光领域带来革命性的变化。文章通过分析传统平... 印制电路板生产设备紫外线曝光机的光源系统,其能耗大、使用维护成本高、含汞等缺陷,在倡导节能环保的当今,业界一直致力于改进。UV-LED面光源作为新一代绿色环保紫外线光源,为印制电路板曝光领域带来革命性的变化。文章通过分析传统平行光紫外曝光机光学系统特点,设计了一种平行光紫外线曝光机适用的UV-LED面光源系统,UV-LED灯珠光功率利用率大幅提高,光照均匀性优良,并且不改变曝光机结构的情况下,可直接安装使用。实验表明,采用了复眼式阵列光学透镜结构设计的UV-LED面光源系统,完全可替代传统平行光紫外曝光机光源。 展开更多

关键词 紫外发光二极管 紫外曝光机 复眼透镜 平行光

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接近式光刻衍射光场的快速计算机模拟 被引量：1

18

作者 陈有梅 郑津津 +2 位作者 周洪军 沈连婠 张自军 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期30-34,共5页

接近式光刻中一般采用柯勒照明系统,并采用蝇眼透镜形成多点光源均匀掩模面的光场分布.利用基尔霍夫衍射理论及多点光源的衍射光场非相干叠加方法,对光刻胶表面的衍射光场进行了快速计算机模拟,并与霍普金斯理论计算结果进行了分析比较... 接近式光刻中一般采用柯勒照明系统,并采用蝇眼透镜形成多点光源均匀掩模面的光场分布.利用基尔霍夫衍射理论及多点光源的衍射光场非相干叠加方法,对光刻胶表面的衍射光场进行了快速计算机模拟,并与霍普金斯理论计算结果进行了分析比较.结果表明采用基尔霍夫衍射理论及多点光源的衍射光场非相干叠加的模型不仅快速而且也可以比较准确地模拟接近式光刻的衍射光场分布. 展开更多

关键词 接近式光刻 柯勒照明 蝇眼透镜 计算机模拟

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硅基液晶投影系统的LED光源照明系统设计 被引量：1

19

作者 赵斌 张国玉 +2 位作者 陈启梦 张健 王国名 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2014年第7期126-132,共7页

硅基液晶(LCOS)空间光调制器件的特点是反射光成像,要求照明光束发散角小,均匀性好。对此,设计了由抛物型反光碗、复眼透镜、偏振分光棱镜、聚光镜等组成的用于LCOS的照明系统,对抛物反光碗以及复眼透镜各参数的设计原理做了详细分析,... 硅基液晶(LCOS)空间光调制器件的特点是反射光成像,要求照明光束发散角小,均匀性好。对此,设计了由抛物型反光碗、复眼透镜、偏振分光棱镜、聚光镜等组成的用于LCOS的照明系统,对抛物反光碗以及复眼透镜各参数的设计原理做了详细分析,具体包括光源出射角度,光源的总体长度,所需均匀照亮的尺寸,抛物反光碗各参数对出射角度的影响,其实现原理主要包括复眼透镜匀光理论。设计要求光源出射角度小于10°,总体长度为220 mm,均匀照明面积为20 mm×20 mm,最后给出聚光透镜组的设计结果,使光线聚焦到LCOS表面,照度值要达到0.35 lx/m2,其不均匀度在15%以内。进一步使用Lighttools软件,对其进行仿真,由照度曲线图和照度栅格图可知,设计结果满足设计要求。 展开更多

关键词 光学设计 抛物反光碗 复眼透镜 硅基液晶

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一种LED射灯透镜的设计 被引量：1

20

作者 谢拥军 徐健 苏丹 《建筑电气》 2014年第8期67-72,共6页

利用斯涅尔定律、费马原理,针对点光源模型,通过数学建模得到准直全内反射(Total internal reflection,TIR)透镜的母线,再通过设计复眼透镜来控制其出射光的发散角。利用3D软件完成复眼TIR透镜建模,并将其与扩展光源3030 LED配合使用,... 利用斯涅尔定律、费马原理,针对点光源模型,通过数学建模得到准直全内反射(Total internal reflection,TIR)透镜的母线,再通过设计复眼透镜来控制其出射光的发散角。利用3D软件完成复眼TIR透镜建模,并将其与扩展光源3030 LED配合使用,经光学软件模拟验证,达到了设计要求。最后讨论并分析了复眼透镜孔径值、复眼透镜的排列密度对出发光角度、中心光强的影响,其结论有助于缩短此类透镜的开发周期。 展开更多

关键词 LED TIR透镜 复眼透镜 二次光学 设计 数学建模 发光角度 扩展光源

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