【摘要】：從最原始的照明,到現(xiàn)代的“光·空間·環(huán)境”兼具人文特色的光文化屬性,人類已經(jīng)對(duì)光添進(jìn)了諸多人文屬性。諸如色溫調(diào)控,舞臺(tái)舞美,電視電影光學(xué)以及景觀光色設(shè)計(jì)。不管是何種光的應(yīng)用,人類總是依賴光學(xué)儀器(系統(tǒng))對(duì)光實(shí)現(xiàn)調(diào)控。通常,光學(xué)系統(tǒng)由光源和光學(xué)元件兩部分組成。本工作針對(duì)LED的應(yīng)用中利用光譜的復(fù)合和補(bǔ)償辦法首先對(duì)光源的色溫,亮度和顯色指數(shù)進(jìn)行了調(diào)控,通過(guò)光源的參數(shù)調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)了營(yíng)造人為的主觀感受更加舒適光環(huán)境空間。再者,嘗試了非球面系統(tǒng)用于成像光學(xué)系統(tǒng)中提升系統(tǒng)光學(xué)品質(zhì)和成像質(zhì)量,最后涉及到基于自由曲面方法設(shè)計(jì)非成像光學(xué)器件以獲得更完善的光束,能量傳遞和照面控制。首先,光源色溫在人類活動(dòng)中有著不可忽視的作用：人類會(huì)根據(jù)不同光源色溫下心理和生理變化的規(guī)律來(lái)選擇合適光源,以創(chuàng)造一個(gè)最舒適的環(huán)境�？梢�,實(shí)現(xiàn)具有高顯色指數(shù)、色溫可調(diào)節(jié)的白光LED將在商業(yè)照明,家居照明等方面將逐步發(fā)揮越來(lái)越明顯的作用；為此,提出以暖白光、紅光、藍(lán)光、綠光為基色,通過(guò)光譜的復(fù)合和補(bǔ)償?shù)姆椒ǖ玫搅艘环N能獲得高顯色指數(shù),色溫動(dòng)態(tài)可調(diào)的白光LED控制方法�；焐幕x取了色溫為4285K的白光LED和紅光LED、綠光LED、藍(lán)光LED四種LED,最終得到了色溫超大范圍準(zhǔn)確可調(diào)的高顯色指數(shù)白光。第二,光電感應(yīng)器件的小型化和集成化的提高使得光學(xué)系統(tǒng)也朝著小型化和集成度更高的方向發(fā)展；在成像鏡頭中,一般采用非球面光學(xué)鏡片達(dá)到校正像差和減小光學(xué)系統(tǒng)體積的目的。自第一款照相手機(jī)出現(xiàn)以來(lái),擁有高清晰度攝像功能的智能移動(dòng)設(shè)備已經(jīng)成為全世界的主流。實(shí)際上很多號(hào)稱高像素的鏡頭是通過(guò)軟件的插值算法實(shí)現(xiàn)的,在細(xì)節(jié)處理和圖片放大時(shí),清晰度難以滿足需求。鑒于此,針對(duì)市場(chǎng)的主流配置,結(jié)合焦距f’、相對(duì)孔徑D/f’和視場(chǎng)角2w制約關(guān)系確定光學(xué)基本參數(shù),再通過(guò)PW法計(jì)算出照相物鏡的初始結(jié)構(gòu)參數(shù),最后在系統(tǒng)優(yōu)化中采用了非球面,實(shí)現(xiàn)了一款擁有高光學(xué)品質(zhì)的大光圈手機(jī)鏡頭。該鏡頭系統(tǒng)光圈值可達(dá)2.2,相比市面上普遍光圈值為2.45,視場(chǎng)角相同的光學(xué)系統(tǒng),本鏡頭的光通量提高約20%,光學(xué)分辨率提高約11%且成像質(zhì)量好,在奈奎斯特極限頻率處,大部分視場(chǎng)的MTF值大于0.3。最后,自由曲面光學(xué)器件的設(shè)計(jì)方法目前有兩種,一種是經(jīng)驗(yàn)試錯(cuò)法,通過(guò)反復(fù)修改光學(xué)器件參數(shù),并使用光學(xué)分析軟件反復(fù)進(jìn)行光線追跡來(lái)模擬驗(yàn)證相應(yīng)的照明結(jié)果,逐步接近終而獲得理想的自由曲面面型。另一種方法是通過(guò)解析方程的數(shù)值解得到自由曲面面型數(shù)據(jù),方程一般根據(jù)自由曲面上的入射光,折射光方向矢量之間的關(guān)系得到。根據(jù)發(fā)光二極管(LED)的光場(chǎng)分布規(guī)律,使用上述兩種方法,以LED為光源,設(shè)計(jì)出反光曲面連續(xù)的反光器與配光透鏡并在光學(xué)追跡軟件TRACEPRO中進(jìn)行光學(xué)追跡分析,模擬結(jié)果表明：光學(xué)系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)均勻照明,能量傳遞效率高,效果理想。
[Abstract]:From the most primitive lighting, to modern 鈥淟ight 路 Space 路 Environment鈥，

本文編號(hào)：2295762