Расчет экструдированных преломляющих оптических элементов, формирующих заданные распределения интенсивности
Автор: Андреева Ксения Валерьевна, Андреев Евгений Сергеевич, Моисеев Михаил Александрович, Кравченко Сергей Васильевич, Бызов Егор Владимирович, Досколович Леонид Леонидович
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии
Статья в выпуске: 6 т.41, 2017 года.
Бесплатный доступ
В данной работе представлен оптимизационный метод для расчёта экструдированных оптических элементов светодиодов с двумя преломляющими поверхностями из условия формирования заданных распределений интенсивности. Метод основан на использовании разработанной процедуры быстрой трассировки лучей, в которой используется аппроксимация оптических поверхностей набором плоскостей, и учитывает протяженный характер источника излучения. Световая эффективность рассчитанных примеров оптических элементов выше 89 %, а среднеквадратичное отклонение формируемого распределения освещённости от заданного не превышает 2 %.
Оптический элемент светодиода, вторичная оптика, трассировка, оптимизация оптической поверхности
Короткий адрес: https://sciup.org/140228675
IDR: 140228675 | DOI: 10.18287/2412-6179-2017-41-6-812-819
Список литературы Расчет экструдированных преломляющих оптических элементов, формирующих заданные распределения интенсивности
- Wu, R. Freeform illumination design: a nonlinear boundary problem for the Monge-Ampére equation/R. Wu, L. Xu, P. Liu, Y. Zhang, Z. Zheng, H. Li, X. Liu//Optics Letters. -2013. -Vol. 38, Issue 2. -P. 229-231. - DOI: 10.1364/OL.38.000229
- Wu, R. Influence of the characteristics of a light source and target on the Monge-Ampére equation method in freeform optics design/R. Wu, P. Benítez, Y. Zhang, J.C. Miñano//Optics Letters. -2014. -Vol. 39, Issue 3. -P. 634-637. - DOI: 10.1364/OL.39.000634
- Кравченко, С.В. Расчёт осесимметричных оптических элементов с двумя асферическимиповерхностями для формирования заданных распределений освещённости/С.В. Кравченко, М.А. Моисеев, Л.Л. Досколович, Н.Л. Казанский//Компьютерная оптика. -2011. -Т. 35, № 4. -С. 467-472.
- Oliker, V.I. Radially symmetric solutions of a MongeAmpere equation arising in the reflector mapping problem/V.I. Oliker, P. Waltman//Proceedings of the UAB International Conference on Differential Equations and Mathematical Physics, Lecture Notes in Math. -1987. -P. 361-374.
- Moiseev, M.A. Fast and robust technique for design of axisymmetric TIR optics in case of an extended light source/M.A. Moiseev, L.L. Doskolovich, K.V. Borisova, E.V. Byzov//Journal of Modern Optics. -2013. -Vol. 60(14). -P. 1100-1106. - DOI: 10.1080/09500340.2013.844864
- Luo, Y. Design of compact and smooth free-form optical system with uniform illuminance for LED source/Y. Luo, Z. Feng, Y. Han, H. Li//Optics Express. -2010. -Vol. 18, Issue 9. -P. 9055-9063. - DOI: 10.1364/OE.18.009055
- Liu, P. Uniform illumination design by configuration of LEDs and optimization of LED lens for large-scale color-mixing applications/P. Liu, H. Wang, R. Wu, Y. Yang, Y. Zhang, Z. Zheng, H. Li, X. Liu//Applied Optics. -2013. -Vol. 52, Issue 17. -P. 3998-4005. - DOI: 10.1364/AO.52.003998
- Moiseev, M.A. Design of high-efficient freeform LED lens for illumination of elongated rectangular regions/M.A. Moiseev, L.L. Doskolovich, N.L. Kazanskiy//Optics Express. -2011. -Vol. 19, Issue 53. -P. A225-A233. - DOI: 10.1364/OE.19.00A225
- Chen, E. Design of LED-based reflector-array module for specific illuminance distribution/E. Chen, F. Yu//Optics Communications. -2013. -Vol. 289. -P. 19-27. - DOI: 10.1016/j.optcom.2012.09.082
- Tadmor, Z. Engineering principles of plasticating extrusion/Z. Tadmor, I. Klein. -New York: Van Nostrand Reinhold Inc., 1970. -500 p. -ISBN: 978-0442156350.
- U.S. Patent 8,602,604 F21V 3/00, 362/311.02, 362/257. Extruded wide angle lens for use with a LED light source/J.X. Zhang, C.H. Lowery, US 12/904,551, filed of October 14, 2010, published of December 10, 2013.
- U.S. Patent 7,273,299 F21V 5/00, 362/244, 362/335, 362/246, 362/249.01. Cylindrical irradiance-mapping lens and its applications to LED shelf-lighting/W.A. Parkyn, D.G. Pelka, US 11/332,738, filed of January 17, 2006, published of September 25, 2007.
- U.S. Patent 7,559,672 F21V 5/00, 362/244, 362/127, 362/92. Linear illumination lens with Fresnel facets/W.A. Parkyn, D.G. Pelka, US 12/126,843, filed of May 23, 2008, published of Jule 14, 2009.
- Досколович, Л.Л. Расчёт радиально-симметричных преломляющих поверхностей с учётом френелевских потерь/Л.Л. Досколович, М.А. Моисеев//Компьютерная оптика. -2008. -Т. 32, № 2. -С. 201-203.
- Досколович, Л.Л. ДОЭ для формирования диаграммы направленности в виде линии/Л.Л. Досколович, C.И. Харитонов, О.И. Петрова//Компьютерная оптика. -2002. -Т. 24. -С. 40-42.
- Бахвалов, Н.С. Численные методы/Н.С. Бахвалов, Н.П. Жидков, Г.М. Кобельков. -6 изд. -М.: Бином. Лаборатория знаний, 2001. -636 с. -ISBN: 5-94774-060-5.
- Андреев, Е.С. Трассировка лучей методом Монте-Карло через осесимметричные оптические элементы с использованием k-мерного дерева/Е.С. Андреев, М.А. Моисеев, К.В. Борисова, Л.Л. Досколович//Компьютерная оптика. -2015. -Т. 39, № 3. -С. 357-362. - DOI: 10.18287/0134-2452-2015-39-3-357-362
- Keys, R.G. Cubic convolution interpolation for digital image processing/R.G. Keys//IEEE Transactions on Acoustics, Speech, and Signal Processing. -1981. -Vol. 29, Issue 6. -P. 1153-1160. - DOI: 10.1109/TASSP.1981.1163711
- Моисеев, М.А. Оптимизационный метод для расчёта TIR оптических элементов, включающий процедуру быстрой трассировки лучей/М.А. Моисеев, К.В. Борисова, Е.В. Бызов, Л.Л. Досколович//Компьютерная оптика. -2013. -Т. 37, № 1. -С. 51-58.
