导读:本文包含了自由曲面光学器件论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:非成像器件,离散面拟合,自由曲面,LED照明
自由曲面光学器件论文文献综述
王巍[1]（2013）在《非成像离散多面拟合自由曲面光学器件设计及其在照明应用中的研究》一文中研究指出瓦级大功率白光LED器件的发展,为LED在通用照明和特种照明提供了广泛的应用前景。为充分利用LED器件的光通量,并为相应的照明场景提供优质合理的光学配光,同时依靠CAD/CAE和精密加工等技术的支持,基于非成像光学的自由曲面光学器件的研究得到了迅速的发展,旨在实现严格的光形控制、精确地光能量分布、以及照明系统的整体高光效。为克服当前自由曲面光学器件设计中的一些瓶颈,提高LED照明应用的整体性能,本文进行了离散多面拟合自由曲面光学器件的算法研究和应用,并取得以下几点成果：第一,基于拟合光滑拓扑关系的思想,提出了折射离散子面拟合空间自由曲面重构光学器件的算法。推导了旋转笛卡尔椭球的极坐标方程,使用离散笛卡尔椭球构建多面阵列,来计算光强空间与目标照度空间的离散拓扑关系；通过对该拓扑关系进行叁维曲面拟合,生成了完全不同于传统网格划分的连续拓扑关系；根据连续拓扑关系,在叁维建模软件中构建了自由曲面透镜,并使用光学模拟软件追迹得到了目标照度分布,与预期光斑基本一致,从而为连续自由曲面透镜设计提供了可行的设计方法。第二,基于CIE推荐的路面亮度系数表对道路照明的配光进行了两维参数化优化,并利用离散子面拟合算法设计了相应的自由曲面透镜。在通用照明场景下,计算了不同位置的灯具在测试区域的单灯亮度系数表,分析和讨论了各灯具对于路面整体亮度贡献的影响。基于单灯亮度系数表,使用两维参数化的叁角函数,分别沿道路横向和纵向来描述整个路面的照度分布,并通过对各参数的优化,获得了满足高亮度均匀性、高纵向均匀性、高照度均匀性和高亮度／照度比的水平照度分布；在此基础上,拓展了第二章的离散多面拟合算法,计算并设计了基于优化配光的透镜模型,仿真结果基本达到设计要求,为优质道路照明的二次光学提供了一种解决方案。第叁,设计完成了离散多面组合的面板式收光的自然光照明光学系统和折反式多面组合的LED前照灯远光照明光学系统。基于离散多面的面板式收光器采用了平板式的结构,实现了41.4%的自然光收集率,面板结构紧凑、便于加工；基于多面组合的LED前照灯远光光学系统,仅需要使用7.6W的LED光源,即可实现满足国标《GB25991-2010汽车用LED前照灯》规定的照明要求；对于这两种离散多面光学系统,分别试制了实物样品,测试结果与理论计算基本一致。无论是结构紧凑的面板式收光器还是性能高效的LED前照灯远光光学系统,都具备良好的应用前景。(本文来源于《复旦大学》期刊2013-04-10）
车宏,熊钟秀[2]（2009）在《自由曲面光学器件在光学系统中的应用研究》一文中研究指出近年来随着光学器件加工技术及光学设计水平的进步,越来越多的现代光学系统中采用了自由曲面器件,自由曲面光学系统已成为国际光学设计领域的一个研究热点。自由曲面光学元件通常具有非旋转对称性甚至是复杂不规则结构,相对于传统球面或非球面器件,自由曲面能够提供更多的设计自由度。因而,在一些对结构有特殊要求的光学系统中,采用自由曲面器件可以起到减少透镜片数,从而缩小系统尺寸、减轻重量等作用。文中介绍了该光学器件的设计原理,并给出了采用该器件用于成像系统的设计实例,从设计实例可以体现出自由曲面器件用在现代光学系统中的优越性,并对自由曲面光学系统在机载领域的应用前景进行了分析。(本文来源于《2009年先进光学技术及其应用研讨会论文集（下册）》期刊2009-11-21）
丁毅[3]（2009）在《自由曲面光学器件的设计及其在照明系统中的应用》一文中研究指出随着现代社会生活节奏的加快以及能源消耗的加剧,人们希望仪器设备能够更加便携和节能,因此无论是军用还是民用上,现代光电仪器都力求实现进一步的小型化和高效化。而LED光源因其小体积、长寿命及其他优点,广泛地用于各类小型照明系统中。由于LED发光分布不同于传统光源,为了提高系统性能,需针对LED来进行光学设计,从而在保证能量利用率的基础上,进一步实现照明系统的小型化。由于照明系统一般情况下无需对光源进行成像,因此采用基于非成像光学理论的自由曲面光学器件对其进行二次光学设计,可实现小型高效的照明系统。本文在研究总结前人采用的自由曲面光学器件设计方法的基础上,提出了根据光源的空间光强分布以及所需实现的特定照明,通过Snell定律和能量守恒定律推导出一组代表所需自由曲面面型的一阶偏微分方程组。光源出射光入射到自由曲面光学器件上后,经过单次反射或折射,入射到目标照明面形成所需照明。采用数值方法C语言编程求解。从而将以往主要依靠经验来进行的照明系统光学设计转变为通过求解特定的方程来实现,并且设计过程无需借助专业的光学设计软件,设计过程无需进行反复优化,提高了设计效率以及照明效果。在计算得到离散的自由曲面面型数据之后,本文利用Rhinoceros和Pro/E对其进行3D建模,Rhinoceros和Pro/E软件都采用NURBS技术,可得到与理想面型接近的自由曲面光学器件。在对非旋转对称自由曲面建模时,采用多个自由曲面子面拼接的方法,用以减小建模误差,得到设计需要的非旋转对称照明光斑,同时提高光斑的照度均匀性。随后采用ASAP和TracePro光学软件分别对建模得到的自由曲面曲面片和实体模型进行照明模拟。模拟结果表明,当与光学器件尺寸相比光源面积较小时,照明系统的均匀性和能量利用率都能维持在90%以上。在以上理论的基础上,本文针对LED光源进行了自由曲面照明系统的设计,改善了由LED与传统光源不同的配光分布带来的照明系统能量利用率低下等问题,得到传统光学设计所难以实现的照度均匀性。为了从实验上验证设计方法的可行性,本文最后设计并加工了一个自由曲面透镜用于LED阅读灯照明,实验结果符合模拟分析的照明结果。由于本文建立的偏微分方程中包括了光源的空间光强分布,从理论上来讲,此设计方法适用于所有类型的光源,对LED来说,可用于LED投影仪、路灯、以及车前灯反光碗的设计等,大大扩大了LED的应用范围,为LED取代传统照明光源打下了基础。(本文来源于《浙江大学》期刊2009-04-22）
李圣怡,陈善勇,戴一帆[4]（2005）在《自由曲面光学器件检测技术(英文)》一文中研究指出自由曲面光学器件尽管有其突出的优点,但还远不能进入到现代光学系统的主流中去,问题之一就是精密检测.自由曲面光学器件的检测对于其精密加工不可或缺,并且两者通常具有不可分割的联系.文中阐述了与不同加工阶段相关的自由曲面光学器件检测中的问题和对策.在抛光前后宜分别采用坐标测量机和光学干涉仪,两种方法都存在一些问题有待解决.实际上坐标测量方法是近十几年来自由曲面测量的主流,这方面的研究主要集中于定位、误差补偿及采样策略等问题上.相比之下,自由曲面光学器件的光学测试是一个新的技术,其中不仅是分析软件上的存在问题,首要的还是缺乏适当的测量手段.尽管也可应用专门的轮廓测量仪,但它还存在诸多限制.结合子孔径拼接技术的干涉仪在某些自由曲面光学器件的测量中前景良好,不过对于更复杂的曲面,它同样无法进行测量.(本文来源于《纳米技术与精密工程》期刊2005年02期）
自由曲面光学器件论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
近年来随着光学器件加工技术及光学设计水平的进步,越来越多的现代光学系统中采用了自由曲面器件,自由曲面光学系统已成为国际光学设计领域的一个研究热点。自由曲面光学元件通常具有非旋转对称性甚至是复杂不规则结构,相对于传统球面或非球面器件,自由曲面能够提供更多的设计自由度。因而,在一些对结构有特殊要求的光学系统中,采用自由曲面器件可以起到减少透镜片数,从而缩小系统尺寸、减轻重量等作用。文中介绍了该光学器件的设计原理,并给出了采用该器件用于成像系统的设计实例,从设计实例可以体现出自由曲面器件用在现代光学系统中的优越性,并对自由曲面光学系统在机载领域的应用前景进行了分析。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
自由曲面光学器件论文参考文献
[1].王巍.非成像离散多面拟合自由曲面光学器件设计及其在照明应用中的研究[D].复旦大学.2013
[2].车宏,熊钟秀.自由曲面光学器件在光学系统中的应用研究[C].2009年先进光学技术及其应用研讨会论文集（下册）.2009
[3].丁毅.自由曲面光学器件的设计及其在照明系统中的应用[D].浙江大学.2009
[4].李圣怡,陈善勇,戴一帆.自由曲面光学器件检测技术(英文)[J].纳米技术与精密工程.2005