Аналитический расчёт преломляющих оптических элементов для формирования однопараметрических диаграмм направленности
Дмитриев А.Ю.
, Досколович Д.Л., Досколович Л.Л., Казанский Н.Л.

Аннотация:
Рассмотрен расчёт преломляющей поверхности для формирования однопараметрической диаграммы направленности при освещающем пучке с плоским волновым фронтом. Расчёт поверхности оптического элемента при произвольном виде диаграммы направленности сведён к последовательному решению двух дифференциальных уравнений первого порядка, разрешённых относительно производной. Рассчитаны оптические элементы для формирования диаграммы направленности различной формы (отрезок, дуга окружности, композиция из двух дуг окружностей). Представленные результаты моделирования работы рассчитанных элементов показывают высокое качество формируемых диаграмм направленности.

Ключевые слова :
геометрическая оптика, диаграмма направленности, преломляющий оптический элемент.

Литература:

  1. Feng, Z. Design of LED freeform optical system for road lighting with high luminance/illuminance ratio / Z. Feng, Y. Luo and Y. Han // Optics Express. – 2010. – V. 18. – P. 22020-22031.
  2. Luo, Y. Design of compact and smooth free-form optical system with uniform illuminance for LED source / Y. Luo, Z. Feng, Y. Han and H. Li // Optics Express. – 2010. – V. 18. – P. 9055-9063.
  3. Doskolovich, L.L. Design of refractive spline surface for generating required irradiance distribution with large angular dimension / L.L. Doskolovich and M.A. Moiseev // Journal of Modern Optics. – 2010. – V. 57. – P. 536-544.
  4. Moiseev, M.A. Design of high-efficient freeform LED lens for illumination of elongated rectangular regions / M.A. Moiseev, L.L. Doskolovich, N.L. Kazanskiy // Optics Express. – 2011. – V. 19. Issue S3. – P. A225-A233.
  5. Wang, K. Design of compact freeform lens for application specific light-emitting diode packaging / K. Wang, F. Chen and Z. Liu // Optics Express. – 2010. – V. 18. – P. 413-425.
  6. Michaelis, D. Cartesian oval representation of freeform optics in illumination systems / D. Michaelis, P. Schreiber and A. Bäuer // Optics Letters. – 2011. – V. 36. – P. 918-920.
  7. Fournier, F.R. Fast freefrom reflector generation using source-target maps / F.R. Fournier, W.J. Cassarly and J.P. Rolland // Optics Express. – 2010. – V. 18. – P. 5295-5204.
  8. Doskolovich, L.L. Designing reflectors to generate a line-shaped directivity diagram / L.L. Doskolovich, N.L. Kazan­skiy, S.I. Kharitonov, P. Perlo and S. Bernard // Journal of Modern Optics. – 2005. – V. 52. Issue 11. – P. 1529-1536.
  9. Doskolovich, L.L. Designing a mirror to form a line-shaped directivity diagram / L.L. Doskolovich, N.L. Kazanskiy, S. Ber­nard // Journal of Modern Optics. – 2007. – V. 54. Issue 3-4. – P. 589-597.
  10. Дмитриев, А.Ю. Расчёт преломляющей поверхности для формирования диаграммы направленности в виде отрезка / А.Ю. Дмитриев, Л.Л. Досколович // Компьютерная оптика. – 2010. – T. 34, № 4. – C. 476-480.
  11. Дмитриев, А.Ю. Расчёт преломляющих поверхностей для формирования диаграммы направленности в виде линии / А.Ю. Дмитриев, Л.Л. Досколович // Компьютерная оптика. – 2010. – Т. 34, № 3. – С. 297-301.
  12. Doskolovich, L.L. Analytical design of freeform optical elements generating an arbitrary-shape curve / L.L. Dosko­lo­vich, A.Y. Dmitriev, E.A. Bezus, M.A. Moiseev // Applied Optics. – 2013. – V. 52, Iss. 10. – P. 2521-2526.
  13. Залгаллер, В.А. Теория огибающих. – М.: Наука, 1975. – 104 с.
  14. Soifer, V. Iterative Methods for Diffractive Optical Elements Computation / V. Soifer, V. Kotlyar, L. Doskolovich. – Taylor&Francis LTD, 1997. – 244 p.
  15. Lambda Research Corporation, “TracePro Suite of Optical and Illumination Design Software,” http://www.lambda­res.com/software_products/tracepro/.

© 2009, IPSI RAS
Institution of Russian Academy of Sciences, Image Processing Systems Institute of RAS, Russia, 443001, Samara, Molodogvardeyskaya Street 151; E-mail: ko@smr.ru; Phones: +7 (846) 332-56-22, Fax: +7 (846) 332-56-20