Применение кривых Безье для расчета неизображающих оптических систем
Диссертация
Разработанный инструментарий в виде пользовательских объектов и макросов программы Zemax с успехом применяется для автоматизированного расчета различного типа неизображающих оптических систем. Важную роль при расчете также играет минимизация числа оптических поверхностей. Поэтому очень перспективно использование поверхностей свободной формы для создания подобных систем. Trafimuk A. How to Create… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Методы расчета неизображающих оптических систем (ОБЗОР)
- 1. 1. Концентрация света
- 1. 2. Освещение
- 1. 3. Автоматизированный расчет
- 1. 4. Выводы
- Глава 2. Осесимметричные линзы полного внутреннего отражения. Расчет и оптимизация
- 2. 1. Принцип расчета. Проблемы, возникающие при расчете
- 2. 2. Ограничения накладываемые на параметры линзы
- 2. 3. Представление отражателя кривыми Безье
- 2. 4. Автоматизированный расчет и трассировка лучей
- 2. 5. Представление ПВО-линзы кривыми Безье, особенности методики расчета
- 2. 6. Пример расчета ПВО-линзы с внутренней линзой
- 2. 7. Пример расчета ПВО-линзы без внутренней линзы
- 2. 8. Пример расчета отражателя
- 2. 9. Выводы
- Глава 3. Оптические системы, для формирования квадратных и прямоугольных пучков света
- 3. 1. Математическое описание формы поверхностей и система для квадратного пучка
- 3. 2. Вариант оптической системы для наклонных пучков, формирующих прямоугольное пятно света
- 3. 3. Выводы
- Глава 4. Поверхности для расчета отражателей и световых трубок
- 4. 1. Поверхность вытягивания кривой Безье
- 4. 2. Поверхность вытягивания кривой Безье вдоль другой кривой Безье
- 4. 3. Расчет отражателя уличного освещения
- 4. 4. Поверхность вращения кривой Безье вокруг оси, которая образована двумя кривыми Безье
- 4. 5. Пример световода, образованного поверхностями вытягивания кривых Безье
- 4. 6. Выводы
- Глава 5. Однолинзовые системы, формирующие ассиметричные пучки света
- 5. 1. Поверхности вращения, образованные двумя различными кривыми Безье
- 5. 2. Поверхности вращения, образованные четырьмя различными кривыми Безье
- 5. 3. Поверхности вращения, образованные восемью различными кривыми Безье
- 5. 4. Оптическая система, с ассиметричным профилем пучка, для освещения автомобильных тоннелей
- 5. 5. Оптическая система, с ассиметричным профилем пучка для освещения пешеходного перехода, без ослепления водителей
- 5. 6. Оптическая система для формирования круглого пятна от 3-х волоконно-оптических жгутов
- 5. 7. Оптическая система с одним преломляющим элементом для уличного освещения
- 5. 8. Выводы
Список литературы
- Баранов В.К. Свойства параболоторических фоконов // Оптико-механическая промышленность 1965. № 6. С. 1−4
- Ploke М. Lichtfuhrungseinrichtungen mit starker Konzentrationswirkung, Optik, 25,31, 1967. P. 24−30
- The Optics of Nonimaging Concentrators: Light and Solar Energy, Academic Press, 1978. 483 p.
- Handbook of optics, 3rd ed., Mc Graw Hill, 2010. 496 p.
- Cassarly W. Design of efficient illumination Systems. SC011, SPIE Professional Development course notes, 2007.
- McCluney W. R. Introduction to Radiometry and Photometry. Artech, 1994. 248 p.
- Smestad. G. et all., The thermodynamic limits of light concentrators // Sol. Energy Mater., iss. 21(99) 1990.
- Ries H, Thermodynamic limitations of the concentration of electromagnetic radiation // J. Opt. Soc. Am., 72, 380, 1982. P. 25−28.
- Welford W.T. and Winston R. High Collection Nonimaging Optics. Academic Press, San Diego, CA, 1989. 345 p.
- Ries H. and Rabl A. Edge-ray principle of nonimaging optics, J. Opt. Soc. Am. A, 11,2627, 1994. P. 21−28
- Greenman, P., Geometrical vector flux sinks and ideal flux concentrators // J. Opt Soc. Am., 71, 777, 1981. P. 93−101
- Winston, R. and Welford, W.T., Ideal flux concentrators as shapes that no not disturb the geometrical vector flux field: a new derivation of the compound parabolic concentrator // J. Opt. Soc. Am. A, 69, 536, 1979. P. 54−57
- И.Гершун A.B. Световое поле, M.—Л. 1936.
- Winston R., Minano J., Benitez P. Nonimaging optics. Academic Press, Elsevier, 2005.
- Chaves J. Introduction to Nonimaging optics. CRC Press 2008. 485 p.
- Minano, J.С. and Gonzalez, J.C., New method of design of nonimaging concentrators //Appl. Opt., 31, 3051, 1992. P. 15−18
- Benitez, P. et al., SMS design method in 3D geometry: examples and applications // Nonimaging Optics: Maximum Efficiency Light Transfer VII, SPIE, 5185, 18, 2004.
- Minano J.C. et al., High efficiency nonimaging optics, United States Patent 6.639.733, 2003.
- Minano J.C. et al., Imaging optics designed by the simultaneous multiple surface method, United States Patent Application 20 100 042 363, 2010.
- Слюсарев Г. Г. Расчет оптических систем. Л.: Машиностроение, 1975. 640с.
- Дубовик А. С., Апенко М. И., Дурейко Г. В. и др. Прикладная оптика Учебное пособие для вузов. М., Недра, 1982. 612 с.
- Айзенберг Ю.Б. Основы конструирования световых приборов: Учебное пособие для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1996. 704 с.
- Трембач В.В. Световые приборы. 2е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк. 1990. 463 с.
- Cassarly W. J. and Davenport Т. L., Non-Rotationally Symmetric Mixing Rods // Proc. SPIE 6342, 2006. P. 45−49
- Coyne L. J. Distributive Fiber Optic Couplers Using Rectangular Lightguides as Mixing Elements // Proc. FOC '79. 1979. P. 160−164
- X. Deng, X. Liang, Z. Chen, W. Yu, and R. Ma, Uniform Illumination of Large Targets Using a Lens Array, J. Appl. Opt. 25. 1986. P. 377−381
- Nishi N., Jitsuno Т., Tsubakimoto K., Murakami M., Nakatsuma M., Nishihara K. and Nakai S. Aspherical Multi Lens Array for Uniform Target Illumination // Proc. SPIE 1870. 1993. P. 105−111
- Elmer W. В., The Optics of Reflectors for Illumination // IEEE Trans. Industry Appl. 1A-19(5). September/October 1983. P. 776−788
- Glassner A. S., et all. An Introduction to Ray Tracing, Academic Press, London, 1989. 296 p.
- Gilray C. and Lewin I., Monte Carlo Techniques for the Design of Illumination Optics // IESNA Annual Conference Technical Papers, Paper #85. July 1996. P. 65−80
- Соболь И.М. Численные методы Монте-Карло. М.:Наука, 1973. 154 с.
- Bratley P., and Fox, B.L. Implementing Sobol’s Quasirandom Sequence Generator // ACM Transactions on Mathematical Software, vol. 14. 1988. P. 88−100
- A. Trafimuk, Ray tracing illuminates custom design of LED light sources // Laser Focus World, iss.ll. 2008. P. 45−49
- Piegl L. und Tiller W. The NURBS Handbook, Springer, Berlin, 1997. 564 p.
- Hill J.M.D., Skillicorn D.B., Casciola G., Morigi S., Sanchez-Reyes J. Degree elevation for p-Bezier curves // Computer Aided Geometric Design, Vol. 15, Number 4. April 1998. P. 313−322
- Cakmakci O. et all. Optimal local shape description for rotationally non-symmetric optical surface design and analysis // Opt. Express 16, 1583−9. 2008. P. 65−67
- Kudaev S., Schreiber P., Automated optimization of non-imaging optics for luminaries // Proc. SPIE 5962. 2005. P. 87−95
- Brent R.P. Algorithms for minimization without derivatives. Prentice-Hall, New Jersey, 1973. 275 p.
- Hill J.M.D., Skillicorn D.B., Casciola G., Morigi S., Sanchez-Reyes J. Degree elevation for p-Bezier curves // Computer Aided Geometric Design. Vol. 15. № 4. 1998. P. 313−322.
- Trafimuk A. How to Create Surfaces of Revolution via User Defined Objects // Zemax knowledge base Электронный ресурс. — Режим доступа http://www.radiantzemax.com/kb-en/Knowledgebase/How-to-Create
- Surfaces-of-Revolution-via-User-Defined-Objects, свободный. Яз. англ. (дата обращения 13.06.2012).
- ANSI IESNA RP-8−00. Practice for Roadway Lighting. Approved 27.06.2000. — American National Standard Institute Inc. — P. 70.
- CIE 140−2000. Road Lighting Calculations. Approved December 2006. -International Commission on Illumination. — P. 28.