Принципы построения систем автоматизированного проектирования световых приборов
Диссертация
Существует множество методов решения как прямой, так и обратной задачи проектирования световых приборов. К первому типу относятся метод баланса потоков, методы элементарных отображения, методы прямого и обратного хода луча. Ко второму тип — метод SMS (Simultaneous multiple surfaces — авторы Benitez P., Minano J.C. 35]), метод подгонки поверхностей (Tailoring surfaces — авторы Ries H.R., Winston… Читать ещё >
Содержание
- 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
- 1. 1. Основные методы энергетического расчета оптических систем
- 1. 2. Обратные задачи определения профиля отражателя
- 1. 3. Современные методы расчета
- Выводы по первой главе
- 2. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА РЕШЕНИЯ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ РАСЧЕТА СП
- 2. 1. Общие положения алгоритма
- 2. 2. В-сплайн аппроксимация
- 2. 3. Моделирование источников излучения
- 2. 4. Расчет хода лучей через оптическую систему
- 2. 5. Оптимизация
- 2. 6. Описание разработанной программы
- 2. 7. Расчет светильника с параболическим отражателем
- 2. 8. Параллельные вычисления
- Выводы по второй главе
- 3. РАСЧЕТ СВЕТОДИОДНЫХ СВЕТИЛЬНИКОВ
- 3. 1. Расчет авиационного светильника
- 3. 2. Расчет светильника БАНО
- 3. 3. ТгасеРго и СОМЗОЬ МиШрИуБк^
- 3. 4. Расчет светильника для нужд ЖКХ
- Выводы по третьей главе
Список литературы
- Трембач, В. В. Световые приборы. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1990. — 463 с.
- Карякин H.A. Световые приборы прожекторного и проекторного типов. М.: Высшая школа, 1966. 412 с.
- Карякин H.A. Световые приборы. М.: Высшая школа, 1975. 335 с.
- Кущ O.K., Митин А. И., Расчет светораспределения зеркальных симметричных поверхностей с протяженными источниками света на ЭВМ. -«Светотехника», 1976 № 2, стр. 5−8.
- Медведев В.Е., Парицкая Г. Г. Расчет освещенности в изображе-нии//Оптика и спектроскопия, 1966. Т.22, N5. С.638−642.
- Коробко A.A., Кущ O.K., Построение зеркальной поверхности светильника с протяженным источником // «Светотехника», 1982 № 3, стр. 3−6.
- Коробко A.A. Разработка, исследование и применение математической модели осветительных устройств со щелевыми световодами. Автореферат. дис. канд. техн. наук. 1984.
- Коробко A.A., Кущ O.K., Использование метода Монте-Карло в светотехнических расчетах//Светотехника, 1986, № 10, с. 14−17.
- Коробко A.A., Кущ O.K., Принципы расчета профиля зеркального цилиндрического отражателя по заданной кривой силы света // «Светотехника», 1997 № 4, стр. 23−29.
- Коробко A.A., Кущ O.K., Уравнения синтеза зеркально осесимметричного отражателя с источником света конечных размеров// «Светотехника», 2000 № 3, стр. 3−6.
- Кущ O.K. Оптический расчет световых и облучательных приборов на ЭВМ. М.: Энергоатомиздат, 1991.-150 с.
- Барцев A.A., Разработка методов математического моделирования оптических систем как элемента автоматизации проектирования световых18 «89приборов. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Москва 1994.
- Benitez P., Minano J.C., The Future of illumination design // OPN, May 2007.
- Benitez P., Minano J.C., Free-Form Optics for Illumination // OPTICAL REVIEW Vol. 16, No. 2 (2009) 99−102
- Ding, Y., Gu, P.-F., Zheng, Z.-R. The freeform reflector for uniform rectangular illumination // Japanese Journal of Applied Physics, Part 1: Regular Papers and Short Notes and Review Papers 46 (12), pp. 7771−7773,2007
- Andrew Hicks, R. Direct methods for freeform surface design // Proceedings of SPIE The International Society for Optical Engineering 6668, art. no. 666 802, 2007
- Ding, Y., Gu, P.-F., Lu, W., Zheng, Z.-R., Using numerical solutions of differential equations to form free reflector //Zhejiang Daxue Xuebao (Gongxue Ban)/Journal of Zhejiang University (Engineering Science) 41 (9), pp. 1516−1518, 2007
- Van Derlofske, J.F., McColgan, M., Zhou, Y., Chen, J., The challenges of optically designing roadway lighting // Proceedings of SPIE The International Society for Optical Engineering 5942, art. no. 59420A, pp. 1−10, 2005
- Ding, Y., Liu, X., Zheng, Z.-R., Gu, P.-F., Freeform LED lens for uniform illumination// Optics Express 16 (17), pp. 12 958−12 966, 2008
- Ries H.R., Winston R., Nonimaging reflectors as fonctionals of the acceptance angle // J. Opt. Soc. Am. A 9, 1902−1908 (1993).
- Gordon J. M., Ries H. R, Tailored edge-ray concentrators as-ideal second-stages for Fresnel reflectors // Appl. Opt. 32, 2243−2251 (1993).
- Ries H.R., Winston R. Tailored edge-ray reflectors for illumination // J. Opt. Soc. Am. A/Vol. 11, No. 4/April 1994.
- Ries H.R., Spirkl W., Caustic and its use in designing optimal absorber shapes for 2D concentrators in Nonimaging Optics: Maximum Efficiency Light Transfer III, R. Winston, ed. // Proc. SPIE 2538, 2−9 (1995).
- Friedman R. P., Gordon J. M., H. Ries J. M., Compact highflux two-stage solar collectors based on tailored edge-ray concentrators // Sol. Energy 56,607−615 (1996).
- Ries H.R., Gordon J., Double-tailored imaging concentrators in Nonimaging Optics: Maximum Efficiency Light Transfer V, R. Winston, ed. // Proc. SPIE 3781, 129−134(1999).
- Ries H. R, Muschaweck J. Tailored freeform optical surfaces // J. Opt. Soc. Am. A/Vol. 19, No. 3/March 2002
- Timinger, A., Muschaweck, J., Ries, H., Designing Tailored Free-Form Surfaces for General Illumination //Proceedings of SPIE The International Society for Optical Engineering 5186, pp. 128−132, 2004
- Jetter, R., Ries, H., Optimized tailoring for lens design // Proceedings of SPIE -The International Society for Optical Engineering 5875, art. no. 58750A, pp. 18, 2005
- Fu, L., Leutz, R., Ries, H. Light recycling in solid state devices// Proceedings of SPIE The International Society for Optical Engineering 5941, art. no. 59411L, pp. 1−6, 2005
- Minano J.C., Application of the conservation of the etendue theorem for 2D-subdomains of the phase space in nonimaging optics // Appl. Opt. 23, pp. 2021−2025, (1984)
- Benitez P., Minano J. C., Gonzales J. C., New method of design of nonimaging concentrators //Appl. Opt. 31, 3051−3060 (1992).
- Benitez P., Minano J.C., Ultra high numerical aperture imaging concentrator // Journal Optics Society of America, 14, 8 (1997), pp. 1988−1997.
- P. Benitez, J.C. Minano, J. Bien, R. Mohedano, J. Chaves, O. Dross, M. Hernandez, J.L. Alvarez, W. Falicoff SMS Design Method in 3D Geometry: Examples and Applications // Proc. of SPIE Vol. 5185, 2003
- Marinescu O., Bociort F.: Appl. Opt. 46 (2007) 8385.
- Piegl L., Tiller W., The NURBS Book (Springer-Verlag, Berlin, 1997) 2nd ed., pp. 457
- Farin G., Hoschek J., M. Kim, Handbook of Computer Aided Geometric Design, Elsevier, Amsterdam, 2002
- Glimm, Т., Oliker, V. Optical design of two-reflector systems, the monge-kantorovich mass transfer problem and fermat’s principle // Indiana University Mathematics Journal 53 (5), pp. 1255−1278, 2004
- Oliker, V. Freeform optical systems with prescribed irradiance properties in near-field // Proceedings of SPIE The International Society for Optical Engineering 6342 I, art. no. 634 211, 2006
- Oliker, V. Optical design of freeform two-mirror beam-shaping systems // Journal of the Optical Society of America A: Optics and Image Science, and Vision 24 (12), pp. 3741−3752, 2007
- Gangbo, W., Oliker, V., Existence of optimal maps in the reflector-type problems // ESAIM Control, Optimisation and Calculus of Variations 13 (1), pp. 93−106, 2007
- Yang</span> В., Wang Y., Liua Y., Sasianb J., Koshel J. // Efficient ray-tracing for free-form reflectors, Optik 120, 40−44, 2009
- Кущ O.K., Софронов H.H. Расчет зеркальных светильников на ЭВМ с использованием сплайнов // Светотехника, 1985. № 4. С.12−13.
- Gregory G.G., Freniere E.R., Gardner L.R., Using spline surfaces in optical design software, Proc. SPIE 4769 (2002) 75−83.
- J. Chaves: Introduction to Nonimaging Optics // CRC Press, Boca Raton, FL, 2008).
- Роджерс Д., Адаме Дж. Математические основы машинный графики. — М.: Мир, 2001.-604с.
- Барцев A.A., Будак В. П. Расчет фотометрических характеристик оптических систем методом Монте-Карло в прямом ходе лучей //Светотехника, 1993. N4. С.4−8.
- David A. Patterson and John L.Hennessy. Computer Organization and Design (Second Edition) Morgan Kaufmann Publishers, 1998.
- Антонов A.C. Введение в параллельные вычисления. M.: МГУ, 2002.63 с. 51. http://www.aleds.ru/index.php?option=com content&task=view&id=27&Itemi d=57
- Будак В.П., Муханов П. В. Проектирование световых приборов с учетом поляризации // Конференция «Поляризационная оптика-2008», Фирсанов-ка, 2008.
- Будак В.П., Муханов П. В. Расчет профиля параболического отражателя под заданную кривую силы света // «Молодые светотехники России». Москва, 2008.
- Будак В.П., Муханов П. В. Моделирование световых приборов на заданное светраспределение // Пятнадцатая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «РАДИОЭЛЕКТРОНИКА, ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭНЕРГЕТИКА». Москва, 2009.
- Будак В.П., Муханов П. В. Моделирование световых приборов на заданное светораспределение с помощью В-сплайн поверхностей // Российская светотехническая интернет-конференция «Свет без границ». Москва 2009.
- Будак В.П., Муханов П. В. Автоматизация расчета световых приборов // Шестнадцатая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «РАДИОЭЛЕКТРОНИКА, ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭНЕРГЕТИКА». Москва, 2010.
- Будак В.П., Муханов П. В. Оптимизация профиля параболического отражателя под заданную кривую силы света // Вестник МЭИ, 2010. № 1. С.84−88.
- Domhardt, A., Rohlfmg, U., Weingaertner, S., Klinger, К., KooB, D., Manz, K., Lemmer, U. New design tools for LED headlamps // Proceedings of SPIE -The International Society for Optical Engineering 7003, art. no. 70032C, 2008.
- Xiang, H., Zhenrong, Z., Xu, L., Peifu, G. Freeform surface lens design for uniform illumination// Journal of Optics A: Pure and Applied Optics 10 (7), art. no. 75 005 2008.
- Ding, Y., Gu, P. Freeform reflector for uniform illumination // Guangxue Xuebao/Acta Optica Sinica 27 (3), pp. 540−544, 2007.
- Jenkins D., Winston R., Tailored reflectors for illumination // Applied Optics, Vol. 35, No. 10, 1996.
- Jenkins D., Winston R., Nonimaging optics for nonuniform brightness distributions // Nonimaging Optics: Maximum Efficiency Light Transfer III, R. Winston, ed., Proc. Soc. Photo Opt. Instrum. Eng. 2538, 24−29, 1995.
- Garcia-Botella A., Alvarez Fernandez-Balbuena A.A., Vazquez D., Bernabeu E., Ideal 3D asymmetric concentrator // Solar Energy 83, 113−117, 2009.
- Jiang J., Sandy To, W.B. Lee, Cheung В., Optical design of a freeform TIR lens for LED streetlight // Opt. Int. J. Light Electron. Opt. 2009.
- Gordon J.M., Tailoring optical system to optimized photobioreactors // International Journal of Hydrogen Energy 27, 1176−1184, 2002.
- Mitchell M. Adaptation in natural and artificial systems. University of Michigan Press, Ann Arbor, 1975.
- Mitchell M., An Introduction to Genetic Algorithms // A Bradford Book of MIT Press, 1999.
- Слюсарев Г. Г. Методы расчета оптических систем. М.: «Машиностроение», 1969.-672 с.
- Bociort F. «Optical System Optimization,» Encyclopedia of Optical Engineering, Marcel and Decker (2003).