板上芯片型LED光源均匀照明自由曲面透镜设计
本文选题:光学设计 切入点:非成像光学 出处:《激光与光电子学进展》2017年01期
【摘要】:提出了基于能量映射关系和易加工性约束的照度偏离量累加反馈优化算法,并设计了一款可实现照度均匀分布的基于板上芯片(COB)型发光二极管(LED)光源的自由曲面透镜。本算法将每次迭代反馈优化后的仿真光分布与目标光分布的照度偏离量,累加到预设目标光分布进行修正,并利用修正后的目标光分布结合能量映射关系重构自由曲面透镜模型;同时,从易加工性的角度提出在反馈优化过程中将透镜外曲面下半部分约束为竖直面。以Cree CXA1816COB LED为光源设计了相应的自由曲面透镜,结果表明,经过3次反馈优化后即可在距离光源1000mm、半径为1480mm的圆形区域实现均匀照度分布。根据设计结果加工了相应的透镜并进行照明效果的测试,实测的照度分布与仿真结果比较吻合。
[Abstract]:An accumulative feedback optimization algorithm for illumination deviation based on energy mapping and processability constraints is proposed. A free-form curved lens with uniform illumination distribution based on on-board COB type LED light source is designed.In this algorithm, the illumination deviation between the simulated light distribution and the target light distribution after each iteration feedback optimization is added to the preset target light distribution for correction.The free surface lens model is reconstructed by the modified light distribution and energy mapping relationship, and the lower half of the outer surface of the lens is constrained to a vertical plane in the feedback optimization process from the point of view of processability.The corresponding free-form curved lens is designed with Cree CXA1816COB LED as the light source. The results show that the uniform illumination distribution can be realized in the circular region with a radius of 1480mm and 1000mm distance from the light source after three times feedback optimization.According to the design result, the corresponding lens is manufactured and the illumination effect is tested. The measured illumination distribution is in good agreement with the simulation results.
【作者单位】: 五邑大学应用物理与材料学院;五邑大学数学与计算科学学院;华南农业大学电子工程学院;
【基金】:广东省自然科学杰出青年基金(2014A030306005) 广东省高等学校人才引进专项(粤财教[2013]246,江财教[2014]10) 广东省高等学校优秀青年教师培养计划项目(粤教师函[2014]108) 广东省科研创新团队(2015KCXTD027) 江门市科技计划项目(江财工[2012]156,江科[2014]145) 大学生创新创业训练计划项目(教高司函[2014]58,粤教高函[2014]132)
【分类号】:TN312.8
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 程显毅;自由曲面纯组合表示法[J];江苏理工大学学报;1997年03期
2 单岩,金涛,王刚;自由曲面微调整技术及其应用[J];中国机械工程;2003年18期
3 郑鹏,马阳;自由曲面的曲面信息和特征识别[J];机械;2005年S1期
4 任玉波;孙惠学;;轿车门外板自由曲面的反求[J];机械设计与制造;2005年12期
5 刘宏;付家武;彭昌永;;重构自由曲面的特性评估与修正方法[J];机床与液压;2012年20期
6 宋海生;;用割角法构造自由曲面[J];河北机电学院学报;1989年03期
7 李剑,鞠华,王恒奎,王文,陈子辰;自由曲面测量研究综述[J];计量技术;2001年01期
8 陶军,邢渊,张永清;汽车头灯模具自由曲面数字化检测关键技术[J];模具技术;2002年02期
9 徐毅;李建刚;李泽湘;;自由曲面的多级定位方法[J];哈尔滨工业大学学报;2009年11期
10 景嘉繁;王亚平;;自由曲面3轴加工中干涉处理方法研究[J];制造技术与机床;2011年02期
相关会议论文 前10条
1 杨辉;;光学自由曲面的先进制造技术[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集(下册)[C];2006年
2 李晓武;雷毅;;平面曲线向自由曲面映射的探讨[A];第一届全国几何设计与计算学术会议论文集[C];2002年
3 张志辉;;应用于照明及成像的自由曲面光学设计与制作[A];“广东省光学学会2013年学术交流大会”暨“粤港台光学界产学研合作交流大会”会议手册论文集[C];2013年
4 任av幰;TB明君;杝怡永;灻忠PI;;应用在矮路灯上之非对称自由曲面设计[A];海峡两岸第十八届照明科技与营销研讨会专题报告暨论文集[C];2011年
5 李欣;杨志勇;王雁昆;李党;;自由曲面空间结构形态创建的若干关键问题探讨[A];计算机技术在工程设计中的应用——第十六届全国工程设计计算机应用学术会议论文集[C];2012年
6 张斌智;;基于计算全息法的高精度光学自由曲面反射镜检测[A];中国空间科学学会2013年空间光学与机电技术研讨会会议论文集[C];2013年
7 程灏波;王涌天;;超精密高速确定性抛光自由曲面金属表面[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
8 倪江楠;高志山;;一种光学自由曲面检测的新方法[A];第十三届全国光学测试学术讨论会论文(摘要集)[C];2010年
9 林伟青;;自由曲面多传感器集成测量关键技术研究[A];福建省科协第四届学术年会——提升福建制造业竞争力的战略思考专题学术年会论文集[C];2004年
10 林伟青;;自由曲面多传感器集成测量关键技术研究[A];福建省科协第四届学术年会提升福建制造业竞争力的战略思考专题学术年会论文集[C];2004年
相关重要报纸文章 前3条
1 王平;创新科技填补国内空白 技术应用引领先进时代[N];大众科技报;2009年
2 记者 谭华健;戴上眼镜便可随时随地欣赏电影[N];中山日报;2009年
3 张楠;采用自由曲面技术 日立A8打造最短距离投影[N];中国计算机报;2008年
相关博士学位论文 前10条
1 禹静;自由曲面镜片评价方法的研究[D];天津大学;2015年
2 周超;主动自由曲面补偿光学系统像差研究[D];中国科学院研究生院(光电技术研究所);2016年
3 崔国勇;自由曲面薄壳结构的形态创构方法与试验研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
4 程颖;光学自由曲面设计方法及应用研究[D];天津大学;2013年
5 吴仍茂;自由曲面照明设计方法的研究[D];浙江大学;2013年
6 王超;自由曲面表征函数及其应用研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2014年
7 庄振锋;自由曲面在非成像光学以及成像光学中应用研究[D];浙江大学;2014年
8 林洁琼;自由曲面分片研抛与轨迹规划的研究[D];吉林大学;2005年
9 许斌;基于图像灰度信息的自由曲面自组织重构的研究[D];华中科技大学;2008年
10 王恺;大功率LED封装与应用的自由曲面光学研究[D];华中科技大学;2011年
相关硕士学位论文 前10条
1 朱海光;叶片类自由曲面的旋风包络铣削技术研究[D];山东大学;2015年
2 崔京兰;自由曲面树状型支撑结构形态创构方法研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
3 董云;基于LED路灯透镜设计的自由曲面算法研究[D];浙江大学;2015年
4 张明yN;基于自由曲面方法的极紫外收集系统设计[D];哈尔滨工业大学;2015年
5 张雅琴;基于准直光束整形的自由曲面设计方法研究[D];浙江大学;2015年
6 夏毅;基于混合优化算法的自由曲面结构形态创建[D];哈尔滨工业大学;2015年
7 迟晓彤;基于B样条理论的自由曲面结构形态创构方法研究[D];哈尔滨工业大学;2014年
8 马宇飞;自由曲面照明设计及其优化方法的研究[D];浙江工业大学;2014年
9 苏泽宇;基于波前重构的自由曲面配光设计方法[D];浙江工业大学;2015年
10 范阳;大视场人工复眼的设计与模拟[D];天津大学;2013年
,本文编号:1698324
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/1698324.html