LED均匀照明自由曲面透镜的设计探讨及其实现

随着科技水平的不断进步,半导体行业得到了迅速发展,其中发光二极管凭借较高的优势特点,被应用于社会生活的各个方面,受到了社会各界的广泛关注。由于LED均匀照明的实现需要借助自由曲面透镜,因此对自由曲面透镜设计问题加以探讨具有重要的意义。     

大视场自由曲面复眼设计研究

在大视场小体积的人造复眼结构中,倾斜的边缘子眼成像时存在较大的轴外像差。提出一种复眼结构,利用光线在子眼中的折转与自由曲面矫正像差,提高了边缘子眼的成像质量,进而增大了复眼结构的视场角。设计出5组子眼对180°视场成像,每组对应特定的视场范围。利用光学仿真软件CodeV对5组子眼分别做了光学仿真,得到了各组子眼的像差曲线,光学传递函数MTF曲线。结果表明,在整个180°视场范围内,频率为100 lp/mm时,MTF值均大于0.2,畸变在30%以内,复眼具有良好的成像质量。     

用于道路环形岛处的LED均匀配光透镜设计

提出了一种呈圆环形照度分布的LED均匀照明自由曲面透镜配光方案.即以边缘光线理论及Snell定律推导自由曲面的面型坐标方程,借助Matlab编程求解面型的数据点,通过建模软件Solidworks和光学软件Tracepro对建立的透镜的应用进行仿真与分析.仿真结果表明,在透镜中心高度高于5倍LED发光面尺寸时,照明的均匀度高于82.5%,能量利用率高于94.2%,且照明距离对照明效果的影响极小,符合国家标准.     

带自由曲面的三视图重建算法研究

针对蕴含自由曲面的三视图,提出了通过恢复边界线和轮廓线进而根据这些恢复的空间曲线重建自由曲面的算法。首先分析并证明了自由曲面在三视图中的投影性质,从而提出边界投影和轮廓投影的匹配算法。针对视图中存在的被打断的样条曲线,提出了分段样条曲线的爬坡算法来解决此类曲线不能匹配的问题。然后基于投影匹配序列重建出自由曲面的边界线,再由边界投影上的点和轮廓投影端点的对应关系重建出空间轮廓线。由轮廓线等参采样构造截面线并和边界线一起蒙皮生成最终自由曲面。本文提出的算法扩展了工程图的重建域。     

自由型曲面的测量与重建

本方法无需要求采样点有序化和被测面边界的切矢和扭矢为已知,其曲面生成精度高,适用于三坐标测量机上自由曲面的快速,精密测量和重建。     

自由曲面几何信息提取系统

在分析现有CAD软件的基础上,提出了一种自由曲面信息提取方法,通过提取的曲面信息能够简便快捷地绘制其等曲率线,并对这种等曲率线绘制方法的精度和影响因素进行了研究并得出了相应的结论.这些功能是通过UG进行二次开发来实现的,省去了复杂的数学计算,求解速度快、精度高,对重构曲面的光顺性评价、复杂曲面产品加工中刀具半径的选择等方面具有一定的应用价值.     

大视场头戴显示器自由曲面棱镜的设计

头戴显示器在军事、娱乐、医疗等各领域有着的广泛的应用.相对于传统的共轴光学系统,自由曲面光学元件具有紧凑、大视场等优点.根据非共轴光学系统的设计方法,结合所用芯片,设计一个视场大于50°的自由曲面棱镜.将初始参数输入zemax光学设计软件后进行优化,最后给出设计结果并进行分析.     

自由曲面的CNC直接插补加工技术

在ＣＮＣ系统上直接根据曲面几何定义与加工工艺参数对多轴贡面加工的连续运动轨迹进行实时插补控制，在ＣＮＣ上直接在ＡＰＴ高级语言编程，极大地科化了零件程序，并可在线修改与补偿机床运动结构、刀具形状尺寸及加工作量等工艺参数，使曲在线曲面精加工经济而高效。在单ＣＰＵ硬件环境下实现了从一般二次曲线到复杂的参数组合曲面，从两轴加工到复杂的五轴联动功能，可采用多种加工刀具与加工方式，可实时检测与处理刀具干涉，并     

基于自适应采样的自由曲面偏置算法

应用基于形状的自适应采样算法，给出了一种自由曲面的偏置.算法。首先从微分几何的观点出发，建立了原曲面与偏置曲面之间曲率上的对应关系。然后在原曲面上根据偏置曲面的曲率分布进行数据点的采样计算，并将采样结果进行偏置处理，最后得到给定精度下的偏置曲面。算例表明，给定相同的允许误差，本方法能明显减少所需偏置点的个数，降低了偏置曲面插值及进一步处理的难度。     

三维自由曲面的激光扫描测量

目前对三维自由曲面的测量大多采用三坐标测量机进行单点测量 ,然后用计算机图形学有关理论进行曲面拟合 ,选不同的测量点得到的拟合曲面也就不同。三维激光扫描系统很好地解决了这一问题 ,实现了三维自由曲面快速、精确、方便地测量。     

紫光高均匀照明实验装置及结构设计

介绍了一种可对分步重复投影光刻机照明系统性能进行研究的紫光高均匀照明实验装置及总体结构设计，说明了在该装置的结构设计上所遇到的主要问题及解决方法，使用此装置可以对照系统在多种不同照明条件下的照明均匀性等性能进行实验研究，并且可光刻物镜，工件台组合成一套曝光系统，开展微细加工光刻技术的曝光实验研究。     

空间能量分区映射的LED照明透镜设计

本文设计并验证了一种基于光源立体角—目标照明空间分区映射的LED照明透镜,在目标平面上实现了高效率的均匀照明。基于对光源辐射能的微分和屏幕预期的照度能量分布之间建立映射关系,构建出透镜曲面特征的偏微分方程,反向地求解出实现该能量传递方案的透镜结构。设计实例中,光源采用1.2 mm×1.2 mm的LED芯片,照明透镜将预定空间立体角内99%以上的能量整形为均匀性为91.67%的有效目标照明。结果与理论相互符合,证明了这是一种行之有效的设计方法。     

反射镜拼接渐晕消除方法

根据反射镜拼接型CCD相机拍摄影像时发生渐晕的灰度分布特点,提出了一种基于最速下降法的曲面拟合方法,以消除渐晕现象.对反射镜渐晕的物理模型进行分析,通过仿真提出了一种二维曲面模型来拟合图像灰度补偿算法,推导Hesse矩阵的相关系数,通过Hesse矩阵逐次迭代收敛,最终获得二维曲面的相关参数值.仿真结果表明,上述方法能够...     

电视摄像机主要参数测试系统设计与实施

在监控和军事等领域应用中,对电视摄像机的主要光电参数的准确标定是非常重要的。本文介绍了一种基于视频信号处理的电视摄像机主要光电参数综合检测装置的设计和实施方案。采用特定的测试目标对摄像机成像,视频图像被高精度数字图像采集卡捕获并将数据传送给计算机,再通过数字图像处理软件自动计算,可实现CCD响应度、灵敏度、信噪比、动态范围和电视分辨力、畸变、对比度等参数的准确测试。     

均匀设计法优化聚乙烯醇/甲基纤维素薄膜吸湿性的研究

为优化薄膜的制备工艺,采用均匀设计法,对聚乙烯醇(PVA)/甲基纤维素(MC)薄膜吸湿性进行了研究。试验以PVA/MC的体积比、甘油含量、pH、戊二醛浓度为考察因素,以吸湿率为考察指标,建立了4因素7水平均匀设计试验,应用SPSS软件对数据进行了多元一次回归分析。结果表明:影响薄膜吸湿性的因素主次顺序为戊二醛浓度甘油含量体积比pH;当PVA与MC体积比为2:1,甘油含量为0.11mL/(100mL),pH为3.06,交联剂浓度为2.26×10-4 mol/L时,制得的薄膜吸湿率为2.68,抗张强度为42.17MPa,伸长率为48.2%,性能较优。     

长条型非球面反射镜轻量化及支撑结构优化研究

针对轻型光学空间遥感器的长条型非球面反射镜,首先进行了轻量化研究,然后针对支撑结构的初步设计方案,采用有限元法进行了静力学分析和计算,以对镜面面型精度的影响为评价指标,进行了有效的多次迭代优化,最终确定了满足要求的支撑结构方案。     

型面分析法及其在自由曲面建模教学中的应用研究

自由曲面建模是三维建模软件教学的难点,也是许多三维建模工作者的薄弱点。该文从建模软件应用而非软件开发人员的视角,通过对自由曲面构成规律的总结,介绍了以型面分析法为核心的自由曲面三维建模方法的基本内容和分析方法,指出了三维自由曲面数字建模教学中的关键知识与内容。     

农业物联网统一标识体系建设

本文分析了农业物联网的标识管理需求,选择OID技术作为物联网统一标识体系的基础技术,提出了基于OID的农业物联网统一标识体系建设方法,并结合农业领域的统一标识体系发展进行了展望。     

中国吉祥纹样在空乘制服设计中的数字化应用

目的 中国古代历史悠久,每个朝代或民族都有其独特的纹样图案。这些纹样记录了当时人民的生活风貌,体现了超越前人的审美情趣,也充分反映了时代经济、政治、文化的繁荣程度。为了传承和创新中国传统纹样,以数字化的技术手段实现其在空乘制服中的设计与运用。方法 以吉祥纹样这一具有代表性的中国传统纹样为研究对象,以文献研究和案例分析等方法阐述中国空乘制服的背景以及设计现状;从中国图案学和类型学的角度,对中国传统纹样的构成形式、色彩搭配、内涵寓意进行分析和归纳;运用数字化技术实现其在空乘制服上的创新应用。结论 将中国图案学、设计学、信息技术等学科进行交叉研究,可为具有中国吉祥纹样的空乘制服设计中的数字化运用及传播,提供多学科融合的研究路径与经验。     

用于固态体积式真三维立体显示的LED投影照明系统研究

合肥工业大学开发的固态体积式真三维立体显示器包括单片DMD、UHP投影光源、RGBRGB六段4倍速色轮、方棒、20层液晶光阀组成的显示体、投影镜头、折叠光路、控制电路等,存在刷新率低、色域小的问题.本文设计了基于LED的投影照明系统,包括RGB三原色LED发光模块、混合聚光镜、X棱镜等,替换样机中的UHP光源和色轮.红...