1 合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院，合肥230009
2 安徽芯瑞达科技股份有限公司，合肥30601
3 合肥工业大学 光电技术研究院，合肥20009
基于网格划分的方法，分析了不同目标面照度分布下点光源设计的双自由曲面透镜在扩展光源下的效果，提出一种优化的用于点光源设计的照度分布，针对大距高比的设计目标，可以将扩展光源下的阵列水平方向的均匀性从46.27%提升到77.30%；对角线方向的均匀性从28.05%提升到70.25%，通过对底面增加微结构，均匀性分别可以提升到96.24%和88.96%。提出的设计方法可以在点光源下获得较优的透镜面型，大大减少了后期的优化工作量，缩短开发时间，具有较大的实际应用价值。
背光 自由曲面透镜 均匀性 backlight freeform surface lens uniformity
1 合肥工业大学仪器科学与光电工程学院, 安徽 合肥 230009
2 特种显示技术国家工程实验室,现代显示技术省部共建国家重点实验室, 光电技术研究院, 安徽 合肥 230009
3 安徽芯瑞达科技股份有限公司,安徽 合肥 230031
提出了一种基于曲面能量映射的反馈优化设计方法,通过预先计算目标面能量分布趋势重新分配目标面网格单元,构建新的自由曲面透镜面型。采用该方法设计并分析比较了一系列透镜,仿真发现:当目标面半径与目标面高的比值(DHR)为2、透镜高和LED宽度的比值从1∶1变化到1.5∶1时,照度非均匀性下降了8.97%~11.95%;当透镜高和LED宽度的比值为1.5∶1、DHR从1.8变化到2.2时,照度非均匀性下降了7.60%~16.49%。所提方法能有效改善扩展光源下目标面的照度均匀性,设计过程不依赖于仿真软件,迭代次数少,简便易行。
光学设计 自由曲面透镜 扩展光源 反馈优化 光学学报
2019, 39(12): 1222003
