切換到寬版
  • 廣告投放
  • 稿件投遞
  • 繁體中文
    • 11828閱讀
    • 40回復(fù)

    [原創(chuàng)]準(zhǔn)直透鏡《同步多曲面方法》釋疑及簡單方法介紹 [復(fù)制鏈接]

    上一主題 下一主題
    離線phoenixzqy
     
    發(fā)帖
    4352
    光幣
    8425
    光券
    1
    只看樓主 倒序閱讀 樓主  發(fā)表于: 2013-12-08
    以下這些內(nèi)容,在照明光學(xué)設(shè)計(jì)培訓(xùn)課上,已討論過多次。最近,又有一些朋友問這方面的問題。我干脆整理一下發(fā)個(gè)帖子,朋友們可以直接來看這個(gè)帖子,我也不用一遍一遍的和朋友們討論了。大家都可以節(jié)約點(diǎn)時(shí)間。 eaYQyMv@  
    H2E!A2\m  
    很多朋友在研究《一種基于同步多曲面方法的LED定向照明設(shè)計(jì)》,也有找我討論這個(gè)方法的,有很多疑問,或者疑惑。 &N[~+"  
    這篇文章是一網(wǎng)友發(fā)過來的。 ~ NK w}6  
    粗略地看了一下文章:采用擴(kuò)展度守恒原理,運(yùn)用迭代運(yùn)算,最終計(jì)算出了準(zhǔn)直透鏡參數(shù) W*}q;ub;  
    首先,這個(gè)設(shè)計(jì)方法是正確的。 _\"7  
    其次,這個(gè)方法很麻煩。 kNd[M =%  
    第一次看,有點(diǎn)理解不了:很簡單的一個(gè)設(shè)計(jì),用這么麻煩的方法干什么呢? k .KN9=o  
    我覺得學(xué)習(xí)知識應(yīng)當(dāng)多掌握不同的理論體系,學(xué)的體系越多、越復(fù)雜越好。而做設(shè)計(jì),應(yīng)當(dāng)采用最簡單,最高效的辦法。這兩個(gè)觀點(diǎn)是否沖突呢?不沖突!因?yàn)橥瑯右粋(gè)問題,用一個(gè)知識體系無法解決的時(shí)候,用另一個(gè)知識體系卻能很方便的解決。數(shù)學(xué)的進(jìn)步,就體現(xiàn)了這樣的過程。當(dāng)原有的數(shù)學(xué)體系解決不了問題的時(shí)候,新的體系就產(chǎn)生了。 F?T3fINR  
    扯遠(yuǎn)了,先分析一下這個(gè)文章里的內(nèi)容、方法、問題。 st+X~;PX*  
    1、擴(kuò)展度守恒 ,*@m<{DX)  
    擴(kuò)展度守恒是比較概括性,光學(xué)系統(tǒng)基本都遵循。比如望遠(yuǎn)鏡。利用擴(kuò)展度守恒去設(shè)計(jì)照明系統(tǒng),跟采用斯涅爾定律去設(shè)計(jì)成像系統(tǒng)差不多。光線的傳播肯定是遵循這兩個(gè)大的定律的,但是,光學(xué)器件的設(shè)計(jì)過程,另有方法。 Gv?'R0s  
    2、迭代算法 mxGa\{D# y  
    由于采用擴(kuò)展度守恒的原理去設(shè)計(jì)照明光學(xué)系統(tǒng),后面的計(jì)算方法的難度也就隨之增加了很多。這些計(jì)算方法,如果大家有興趣,可以參考《數(shù)值分析》。在這里就不詳細(xì)說明了。 _F;(#D  
    2|qE|3&{'  
    Y3mATw 3Wh  
    3、笛卡爾卵圓 z,X ^;  
    文章中提到,最終的透鏡,其表面曲線是笛卡爾卵圓。 YB*ZYpRVl  
    笛卡爾卵圓,應(yīng)該是叫做笛卡爾卵形線。 9"I/jd0B  
    笛卡爾卵形線表達(dá)式: PA+k*PB=b。 XB50>??NE  
    笛卡爾卵形線的定義,和橢球比較類似。PA、PB為線段長度,k,b為定值。 2%rAf8=  
    我們可以把k看成折射率,k修改為n之后,方程式變?yōu)椋?span style="display:none"> #J\ 2/~  
    PA+n*PB=b。 q/XZb@rt  
    此時(shí),b可以看做是光程。PA為空氣中傳播部分,n*PB是在材料中傳播的部分。 Nye Ga  
    笛卡爾卵形曲線的光學(xué)性質(zhì),就是消除球差。 : \:jIP  
    t(\d;ybyx  
    說到這里,根據(jù)上面的公式:PA+n*PB=b,應(yīng)該可以看到了,準(zhǔn)直透鏡的設(shè)計(jì),最終的表面曲線的確定,其實(shí)就是想辦法消除球差。那,這個(gè)設(shè)計(jì)就非常簡單了?梢杂孟虿畹姆椒▉碓O(shè)計(jì)。這是透鏡的那一部分。 Q/1