Аналитический метод расчёта зеркал для формирования заданных двумерных распределений интенсивности
Досколович Л.Л., Андреев Е.С., Бызов Е.В.

 

Институт систем обработки изображений РАН – филиал ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН, Самара, Россия,
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева, Самара, Россия

Аннотация:
Предложен новый вид лучевого отображения в задаче расчёта зеркал для формирования заданных двумерных распределений интенсивности. Результаты расчета показывают высокие рабочие характеристики предложенного метода. При формировании прямоугольных и эллиптических равномерных распределений интенсивности с угловыми размерами от 80°×20° до 40°×20° относительная среднеквадратичная ошибка формирования заданной интенсивности не превышает 8,5 %.

Ключевые слова :
геометрическая оптика, зеркало, распределение интенсивности.

Цитирование:
Досколович, Л.Л. Аналитический метод расчёта зеркал для формирования заданных двумерных распределений интенсивности / Л.Л. Досколович, Е.С. Андреев, Е.В. Бы­зов // Компьютерная оптика. – 2016. – Т. 40, № 3. – С. 346-352. – DOI: 10.18287/2412-6179-2016-40-3-346-352.

Литература:

  1. Wu, R. Freeform illumination design: a nonlinear boundary problem for the elliptic Monge-Ampére equation / R. Wu, L. Xu, P. Liu, Y. Zhang, Z. Zheng, H. Li, X. Liu // Optics Letters. – 2013. – Vol. 38(2). – P. 229-231.
  2. Wu, R. Influence of the characteristics of a light source and target on the Monge-Ampére equation method in freeform optics design / R. Wu, P. Benítez, Z. Yaqin, J.C. Miñano // Optics Letters. – 2014. –Vol. 39(3). – P. 634-637.
  3. Elmer, W. Optical design of reflectors. Part 2 / W. Elmer, F. Cooke // Applied Optics. – 1978. –Vol 17. – P. 977-979.
  4. Moiseev, M. Design of TIR optics generating the prescribed irradiance distribution in the circle region / M. Moiseev, L. Doskolovich // Journal of the Optical Society of America A. – 2012. –Vol. 29(9). – P. 1758-1763.
  5. Doskolovich, L.L. Designing reflectors to generate a line-shaped directivity diagram / L.L. Doskolovich, N.L. Kazan­skiy, S.I. Kharitonov, P. Perlo, S. Bernard // Journal of Modern Optics. – 2005. – Vol. 52(11). – P. 1529-1536.
  6. 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. – Vol. 54(4). – P. 589-597.
  7. Doskolovich, L. Analytical design of refractive optical elements generating one-parameter intensity distributions/ L. Doskolovich, A. Dmitriev, M. Moiseev, N. Kazanskiy // Journal of the Optical Society of America A. – 2014. – Vol. 31(11). – P. 2538-2544.
  8. Doskolovich, L. Analytical design of freeform optical elements generating an arbitrary-shape curve / L. Doskolovich, A. Dmitriev, E. Bezus, M. Moiseev // Applied Optics. – 2013. – Vol. 52(12). – P. 2521-2526.
  9. Oliker, V.I. Mathematical aspects of design of beam shaping surfaces in geometrical optics / V.I. Oliker. – In Book: Trends in Nonlinear Analysis. – ed. by V.I. Oliker, M. Kir­kilionis, S. Krömker, R. Rannacher, F. Tomi. – Springer, 2003. – P. 193-224.
  10. Michaelis, D. Cartesian oval representation of freeform optics in illumination systems / D. Michaelis, P. Schreiber, A. Bäuer // Optics Letters. – 2013. – Vol. 36(6). – P. 918-920.
  11. Doskolovich, L. Design of mirrors for generating prescribed continuous illuminance distributions on the basis of the supporting quadric method / L. Doskolovich, K. Bori­sova, M. Moiseev, N. Kazanskiy // Applied Optics. – 2016. – Vol. 55(4). – P. 687-695.
  12. Fournier, F. Fast freeform reflector generation using source-target maps / F. Fournier, W. Cassarly, J. Rolland // Optics Express. – 2010. – Vol. 18(5). – P. 5295-5304.
  13. Mao, X. Polar-grids based source-target mapping construction method for designing freeform illumination system for a lighting target with arbitrary shape / X. Mao, H. Li, Y. Han, Y. Luo // Optics Express. – 2015. – Vol. 23(4). – P. 4313-4328.
  14. Hongtao, L. A fast feedback method to design easy-molding freeform optical system with uniform illuminance and high light control efficiency / L. Hongtao, C. Shichao, H. Yanjun, L. Yi // Optics Express. – 2013. – Vol. 21. – P. 1258-1269.
  15. Luo, Y. Design of compact and smooth free-form optical system with uniform illuminance for LED source / Y. Luo, Z. Feng, Y. Han, H. Li // Optics Express. – 2010. – Vol. 18(9). – P. 9055-9063.
  16. Ding, Y. Freeform LED lens for uniform illumination / Y. Ding, X. Liu, Z. Zheng, P. Gu // Optics Express. – 2008. – Vol. 16(17). – P. 12958-12966.
  17. Программное обеспечение для оптического проектирования TracePro [Электронный ресурс]. – URL: http://www.lambdares.com.
  18. Fournier, F.R. Freeform reflector design using integrable maps / F.R. Fournier, W.J. Cassarly, J.P. Rolland // Proceedings of SPIE. – 2010. – Vol. 7652. – 765221 (10 p). – DOI: 10.1117/12.871014.
© 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