在倡導(dǎo)綠色節(jié)能的環(huán)境下,LED光源以其諸多優(yōu)點(diǎn)逐步取代傳統(tǒng)光源,應(yīng)用于各種照明系統(tǒng)。LED因其發(fā)光特點(diǎn),需要進(jìn)行配光設(shè)計(jì)才能達(dá)到特定的使用要求。通�；诜浅上窆鈱W(xué)理論來(lái)設(shè)計(jì)自由曲面光學(xué)元件以滿足照明與顯示要求。非成像光學(xué)理論是LED照明設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),而對(duì)LED照明設(shè)計(jì)的研究也推動(dòng)著非成像光學(xué)的快速發(fā)展。針對(duì)LED自由曲面光學(xué)元件的設(shè)計(jì),研究者提出了各種不同方法,包括數(shù)值優(yōu)化法、裁剪法、偏微分方程法、網(wǎng)格劃分法和同步多表面法等。投影系統(tǒng)是LED照明的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域,具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α８吡炼�、微型化是現(xiàn)代投影系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì),照明在投影系統(tǒng)中具有重要的作用。本文針對(duì)LED光源的發(fā)光特性,設(shè)計(jì)了傳統(tǒng)的方棒、復(fù)眼照明系統(tǒng),獲得了勻光照明和矩形整形的效果。但因這兩種系統(tǒng)元件多、光學(xué)總長(zhǎng)大,無(wú)法滿足投影系統(tǒng)的發(fā)展需要。本文利用網(wǎng)格劃分法,設(shè)計(jì)了一款自由曲面光學(xué)元件來(lái)達(dá)到勻光照明的效果。使用LightTools模擬顯示,在距離光學(xué)元件50mm的接收面上形成一個(gè)60mm× 80mm的矩形光斑,照度均勻性達(dá)到85%。本文提出采用非成像光學(xué)的方法,設(shè)計(jì)一種產(chǎn)生由旋轉(zhuǎn)對(duì)稱幾何形狀組成的投影光斑的自由曲面光學(xué)... 

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
中文文摘
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 LED光源的優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用領(lǐng)域
    1.3 LED光學(xué)設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀
    1.4 論文的創(chuàng)新之處
第二章 非成像光學(xué)設(shè)計(jì)介紹
    2.1 非成像光學(xué)的起源與發(fā)展
    2.2 非成像光學(xué)的基本理論
        2.2.1 光學(xué)擴(kuò)展量
        2.2.2 能量利用率
        2.2.3 邊緣光線理論
        2.2.4 矢量形式的折反射定律
    2.3 光度學(xué)介紹
        2.3.1 立體角
        2.3.2 光通量
        2.3.3 光強(qiáng)
        2.3.4 光照度
        2.3.5 光亮度
    2.4 本章小結(jié)
第三章 用于投影系統(tǒng)中的勻光照明系統(tǒng)
    3.1 投影系統(tǒng)工作原理
    3.2 方棒照明系統(tǒng)
    3.3 復(fù)眼照明系統(tǒng)
    3.4 矩形均勻照明的自由曲面照明系統(tǒng)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 生成奧運(yùn)五環(huán)圖案的投影系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.1 基于準(zhǔn)直光源的奧運(yùn)五環(huán)投影燈設(shè)計(jì)
        4.1.1 基于準(zhǔn)直光源的自由曲面光學(xué)元件設(shè)計(jì)原理
        4.1.2 設(shè)計(jì)實(shí)例與分析
    4.2 點(diǎn)光源奧運(yùn)五環(huán)投影燈設(shè)計(jì)
        4.2.1 點(diǎn)光源自由曲面光學(xué)元件設(shè)計(jì)原理
        4.2.2 設(shè)計(jì)實(shí)例與分析
        4.2.3 工作距離對(duì)光斑圖案效果的影響
        4.2.4 光學(xué)系統(tǒng)實(shí)體制作與測(cè)試
    4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于自由曲面的LED準(zhǔn)直透鏡設(shè)計(jì)[J]. 張巧淞,徐春云,程灝波,TAMHon Yuen.  影像科學(xué)與光化學(xué). 2016(01)
[2]國(guó)內(nèi)外LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r分析（下）[J]. 宋松林.  中國(guó)照明電器. 2014(12)
[3]國(guó)內(nèi)外LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r分析（上）[J]. 宋松林.  中國(guó)照明電器. 2014(11)
[4]用于道路均勻照明的LED自由曲面透鏡設(shè)計(jì)[J]. 賀志華,董前民,王少雷,李敏.  照明工程學(xué)報(bào). 2014(04)
[5]自由曲面LED汽車前照燈光學(xué)透鏡設(shè)計(jì)方法[J]. 王洪,陳贊吉,吳衡,葛鵬.  紅外與激光工程. 2014(05)
[6]均勻照明方形光斑的LED自由曲面透鏡設(shè)計(jì)[J]. 張康,蘇成悅,王維江.  照明工程學(xué)報(bào). 2014(01)
[7]汽車燈具的發(fā)展趨勢(shì)[J]. 凌銘,張建文,黃中榮.  照明工程學(xué)報(bào). 2013(04)
[8]基于微分幾何的矩形照度分布自由曲面反射器設(shè)計(jì)[J]. 劉正權(quán),孫耀杰,林燕丹.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2012(10)
[9]LED準(zhǔn)直器設(shè)計(jì)中復(fù)合拋物面同步多曲面方法[J]. 張航,梁雪,嚴(yán)金華,許周速,徐軍,陳鋼.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2012(09)
[10]LED綜述與新應(yīng)用[J]. 周艷艷.  科技致富向?qū)? 2012(14)

博士論文
[1]基于LED的自由曲面照明光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 辛迪.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2014
[2]自由曲面照明設(shè)計(jì)方法的研究[D]. 吳仍茂.浙江大學(xué) 2013

碩士論文
[1]LED自由曲面透鏡的設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究[D]. 曾丹.深圳大學(xué) 2017
[2]基于LED光源的微投影光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 居榮兵.江蘇大學(xué) 2016
[3]基于準(zhǔn)直光束整形的自由曲面設(shè)計(jì)方法研究[D]. 張雅琴.浙江大學(xué) 2015
[4]通過(guò)自由曲面設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)LED路燈特定形狀光斑的研究[D]. 黃錦勝.華南理工大學(xué) 2013
[5]基于LED光源的自由曲面照明透鏡的設(shè)計(jì)研究[D]. 鮑志聰.清華大學(xué) 2013
[6]LED的二次配光設(shè)計(jì)[D]. 梁程遠(yuǎn).浙江大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3646715