一种生成和优化光学样条面的方法技术

本发明专利技术公开了一种生成和优化光学样条面的方法，包括以下步骤：以平行目标光的表面为XY面，以垂直目标光的方向为Z轴方向，根据初始参数建立初始光学样条面，选择初始控制点。在XY面内优化：利用面元系数调整控制点，直至每个控制点的四个顶角处的面元系数偏差在1％以内；根据新的控制点调整光学样条面。在Z轴方向优化：利用法向量调整控制点，直至同一X值和Y值下，相邻控制点的曲面法向量与目标法向量的Z值偏差在1％以内，根据新的控制点调整光学样条面。本发明专利技术精简了光学自由曲面的计算过程，根据对控制点周边局部参数的计算，调整自由曲面控制点，减少过程数据，节省计算机内存，提高计算效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学，尤其涉及一种生成和优化光学样条面的方法。

技术介绍

1、光源经过光学样条面到达投影表面后的光分布情况与入射介质折射率、出射介质折射率、光学样条面的曲面形状有关，为了能够使入射光经过光学样条面后投影形成特定的光分布区域，需要计算光学样条面的曲面形状，保证所需光分布区域内光强达到最大值，例如，入射光为均匀入射的矩形光源，目标光为十字形区域，因此矩形光源的四角均为无效光区域，若光学样条面为平面，则出射光也为矩形光分布，分布在十字形区域内的光强会大大减弱，光效低。

2、传统的光学样条面计算方法是将光学曲面划分为大量面元，需要遍历并计算各面元的面积和能量。面元长宽必须足够小，才能确保面积/能量计算精度。这使得面元数量巨大，占用大量内存，且遍历速度缓慢。如专利申请号为cn 200910046129.5的专利技术专利《一种针对点光源配光透镜的设计方法》，采用ray mapping方法，具体步骤如下：(1)设置自由曲面初始结构，(2)设定光源空间能量分布与透镜出射光能量，(3)建立入射光矢量与出射光矢量的关系式方程，(4)将步骤3和步骤2得本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种生成和优化光学样条面的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的生成和优化光学样条面的方法，其特征在于：在XY面内优化时，控制点的调整方法包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的生成和优化光学样条面的方法，其特征在于：在Z轴方向优化时，控制点的调整方法包括以下步骤：

4.根据权利要求1所述的生成和优化光学样条面的方法，其特征在于：所述初始参数包括曲面阶数、曲面段数、节点矢量、入射光角度、入射介质折射率、出射光角度、出射介质折射率。

5.根据权利要求1所述的生成和优化光学样条面的方法，其特征在于：所述面元系数的计算公式...

【技术特征摘要】

1.一种生成和优化光学样条面的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的生成和优化光学样条面的方法，其特征在于：在xy面内优化时，控制点的调整方法包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的生成和优化光学样条面的方法，其特征在于：在z轴方向优化时，控制点的调整方法包括以下步骤：

4.根据权利要求1所述的生成和优化光学样条面的方法，其特征在于：所述初始参数包括曲面阶数、曲面段数、节点矢量、入射光角度、入射介质折射率、出射光角度、出射介质折射率。

5.根据权利要求1所述的生成和优化光学样条面的方法，其特征在于：所述面元系数的计算公式为：

6.根据权利要求1所述的生成和优化光学样条面...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑贤良，程哲，徐悦佳，
申请(专利权)人：常州星宇车灯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：