自由曲面光學系統(tǒng)設計基礎知識簡述（照明）
+@^FUt=tq 照明光學設計的工作，簡單來說，就是分隔光通量，并分配光通量在空間角度或者照明面上的分布，使其最終符合設計及應用要求。 m@i](1*T| 說到底，照明光學設計，核心就是如何通過折射、反射表面控制光線的走向。 &q7}HO/ @ 我們知道，常用二次曲面的光學性質(zhì)，可以幫助我們在遇到一些常規(guī)設計要求時，（例如：準直、小角度反光杯設計），快速，方便的解決問題。 Cl8S_Bz 二次曲線的光學性質(zhì)，在照明設計里，體現(xiàn)出來的也是對光線的方向的控制。 ?vBMx _0 （二次曲面知識，做照明光學設計的一般掌握得都比較好，經(jīng)常使用。做成像設計的，設計過反射系統(tǒng)的，這些知識也都非常了解。比如卡塞格林，第一片是拋物面或非常接近拋物面的雙曲面，conic系數(shù)基本為-1.00n，第二片一般是雙曲面。格里高利系統(tǒng)，第一面和卡塞格林類似，第二面采用的是橢球面。） 6ys|'<? []- <-TqJ 而現(xiàn)在很多光學設計要求，在采用這些二次曲面知識時，已力不從心。有必要建立自由曲面模型，才可滿足實際要求。 "8$Muwm 自由曲面的設計，和采用二次曲面時的思路并沒有本質(zhì)區(qū)別。仍然是控制光線方向。 `t7 z
LC^c 不過，這個時候，自由曲面表面數(shù)據(jù)，我們是不知道的，或者說，不能像二次曲線那樣，可以用簡單的表達式表示出來。這時，就需要建立適當?shù)姆匠探M求解了。 w-"tA`F4 t`-
[ 首先，需要的知識是Snell定律。反射、折射定律。 7](aPm8 這些大家都掌握的非常好了。 mIe 5 {.m# 據(jù)此定律，可根據(jù)出射光線、入射光線，求出法線方程； z8dBfA<z tXCgRU 然后，就是表面數(shù)據(jù)的求解了。上一步已獲得法線。如果表面可以用f（x y）表示的話，那么法線方程其實是和f‘（x y）相關的。這樣，我們就知道了，求解表面數(shù)據(jù)，其實就是求解微分方程。 \
