照明,作為人類一直以來的需求之一,隨著社會的變遷,在現(xiàn)代迎來了蓬勃的發(fā)展以及更多亟待解決的問題。在非成像光學(xué)領(lǐng)域,非常多的設(shè)計方法被提出來用于解決照明問題,以滿足人們的千奇百怪的需求。比如以求解微分方程為核心的ODE和PDE方法,通過向量關(guān)系逐步求解的剪裁法,以及采用離散式映射關(guān)系的SQM方法等等。但是這些方法一般只能針對某一種或者幾種特殊情況,應(yīng)用范圍比較狹窄。究其原因,一方面是不同的照明需求,對應(yīng)的光學(xué)模型很難統(tǒng)一,采用的設(shè)計方法必然不同,甚至兩種方法所得的結(jié)果可能有很大的不同;另一方面,人為給定的映射關(guān)系一般比較簡單,很難做到最優(yōu),導(dǎo)致利用這些映射關(guān)系所得的自由曲面與理想存在很大的偏差,甚至有可能其本身存在不連續(xù)不光滑等問題。SQM方法是一種最不依賴映射關(guān)系的照明設(shè)計方法,但是其所成的曲面是由二次曲面包絡(luò)組成,并非光滑。在SQM方法的基礎(chǔ)上求解橢圓形Monge-Ampére方程對曲面優(yōu)化可以得到良好的效果,但是總體來說這種求解方式原理復(fù)雜,模型難以建立而且難以求解,往往需要消耗非常長的時間。本文在以上研究的基礎(chǔ)上,主要針對建立映射關(guān)系的劃分網(wǎng)格法,SQM二次曲面包絡(luò)迭代法以及在此... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 非成像光學(xué)概論
        1.1.1 非成像光學(xué)簡介
        1.1.2 非成像光學(xué)應(yīng)用
    1.2 常用照明設(shè)計方法及應(yīng)用
    1.3 設(shè)計方法分析與展望
        1.3.1 常用照明方法分析
        1.3.2 照明設(shè)計方法發(fā)展
    1.4 本課題的主要研究工作
第二章 針對映射關(guān)系的網(wǎng)格劃分算法
    2.1 映射關(guān)系簡介
    2.2 常見映射關(guān)系及分析
        2.2.1 常見映射關(guān)系及表示方法
        2.2.2 映射關(guān)系分析
    2.3 新型網(wǎng)格劃分算法
        2.3.1 拓?fù)涫睾愫喗?br>        2.3.2 朗伯光源與半球劃分
        2.3.3 梯度在網(wǎng)格面積控制中的應(yīng)用
        2.3.4 關(guān)于網(wǎng)格形狀控制的研究
    2.4 圓邊界網(wǎng)格劃分設(shè)計實例
第三章 SQM迭代優(yōu)化算法
    3.1 SQM方法簡介
    3.2 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換與通量統(tǒng)計
        3.2.1 子午方程與坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換
        3.2.2 通量統(tǒng)計算法
    3.3 梯度散度轉(zhuǎn)換
    3.4 算法實例與分析
第四章 正交多項式曲面優(yōu)化算法
    4.1 優(yōu)化算法現(xiàn)狀與分析
    4.2 正交多項式曲面插值
        4.2.1 優(yōu)化思路與曲面插值
        4.2.2 Zernike正交多項式
    4.3 Q-Legendre多項式曲面優(yōu)化算法
        4.3.1 優(yōu)化算法原理
        4.3.2 Q-Legendre多項式簡介
        4.3.3 質(zhì)心算法
        4.3.4 9點系統(tǒng)與歸一化
        4.3.5 線性方程建立與求解
        4.3.6 曲面參數(shù)化拼接
    4.4 優(yōu)化示例與分析
    4.5 小節(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間參加的科研項目和成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于TracePro軟件的復(fù)合拋物面聚光器光學(xué)性能分析[J]. 孫健.  能源技術(shù). 2010(04)
[2]利用微分方程數(shù)值解構(gòu)造自由曲面反光器[J]. 丁毅,顧培夫,陸巍,鄭臻榮.  浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2007(09)
[3]Zernike多項式擬合人眼波前像差的一種新算法[J]. 曹正林,廖文和,沈建新.  光學(xué)精密工程. 2006(02)
[4]未來的照明光源—白光LED技術(shù)及其發(fā)展[J]. 雷玉堂,黎慧.  光學(xué)與光電技術(shù). 2003(05)

博士論文
[1]自由曲面照明設(shè)計方法的研究[D]. 吳仍茂.浙江大學(xué) 2013

碩士論文
[1]基于LED自由曲面設(shè)計和設(shè)計實例[D]. 張勇.浙江工業(yè)大學(xué) 2016
[2]大功率LED汽車前照燈自由曲面光學(xué)系統(tǒng)[D]. 吳衡.華南理工大學(xué) 2012
[3]半導(dǎo)體發(fā)光材料的光學(xué)特性表征及分析[D]. 鄭大宇.煙臺大學(xué) 2008



本文編號：3190957