[已解决]准直和复眼的问题

zsj123456

1，光源是1*1的，半角60，我目前用的球面和非球，口径和长度差不多3CM，准直到了4度多一点。尝试缩小大小，希望口径和长度1CM左右，但是发散角就变到了十四度左右。想问问有啥好的办法能减小下大小，可以适当牺牲下光能利用率，还是说只能用自由曲面吗。一般1*1的两片式准直口径多少啊。
2，根据f=n/(n-1)*r,假如用PMMA，折射率1.49，然后随便取一个适当的r=4,f=12,这样的一块复眼，是不是可以用在任何准直系统里（不考虑单元长宽），毕竟任何系统入射复眼都是平行光，我们只需要匀光，和r、f没啥关系。材料确定情况下，最多根据需要的f，确定r就行了。
3，我图里的复眼匀光后的图，不知道复眼这个效果行不行，行的话我就拿这个结构加积分透镜了，望大佬赐教。用的透镜和复眼就是上面提到的。单元1.8*3.2，r=4,f=12,17*10个，加工有困难吗。
谢谢

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光学小小小鸟

2022-3-10 09:50

可以适当牺牲下光能利用率的话，可以把外圈的光做点结构舍弃掉，这些角度可以小一点，或者考虑双片

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光学小小小鸟

可以适当牺牲下光能利用率的话，可以把外圈的光做点结构舍弃掉，这些角度可以小一点，或者考虑双片

黑猫警长

有几个问题：
1：光源用的是应该是LED吧，半角60，那发散角就是120°，不过发光面1x1的话，最后的光斑要求再1cm应该是可以做到的，光能利用率是可以做到70%+，也就是大概能损失20多的能量。如果想能量利用率高，可以使用反光杯+复眼做整形。
2：你的第一张图的探测器出来的光斑为啥是很多分开的点斑，复眼做匀化一般都是成对出现，出现的点斑是否是各个小阵列镜的像，这样的点斑是不具备匀化效果的，因为没有叠加。最终探测器上的光斑形状是和你复眼的小阵列透镜形状是一致的，这是复眼整形的特征。
3：复眼匀化方式不一定非要光源的出射光进入复眼透镜之前是平行光，因为复眼本身是具有一定的光焦度存在，可以给提供下思路，led+整形透镜（收光+压缩发散角）+一对复眼+准直，具体光焦度搭配还需楼主自己在研究研究。

zsj123456

黑猫警长 发表于 2022-3-10 11:06
有几个问题：
1：光源用的是应该是LED吧，半角60，那发散角就是120°，不过发光面1x1的话，最后的光斑要求 ...

1，好的谢谢，我现在口径也做到了1CM，想问问复眼的焦距（厚度）、半径选取时有啥讲究吗。不能随便选吧2，另外，想看下复眼后的伪彩色探测图啥样，您能给个看看吗，我好心里有数
3，准直和匀光时总有几条光线发散出去，这个咋办呢
4，想问下积分透镜怎么设计呢。正向还是反向。我看论文里说复眼到透镜距离等于到像面距离等于焦距，但我看很多人到像面距离大于到复眼距离，咋回事呢。是因为DMD匀光的什么原因吗
感激不尽

opmeman2016

兄弟，你的准直到14°没问题，80%的能量可能集中在10°左右。一对复眼是可以容纳10°左右光通过的，所以你的准直没问题，好好设计一下复眼。

zsj123456

opmeman2016 发表于 2022-3-16 08:48
兄弟，你的准直到14°没问题，80%的能量可能集中在10°左右。一对复眼是可以容纳10°左右光通过的，所以你 ...

好的谢谢。我现在复眼的话，比如选定材料后厚度取个6，半径就2左右，然后复眼长宽试了下没有旁瓣就凑活了，0.7*1.244,22*13这样，请问这样行不行呢。另外，我试了下积分透镜。发现中心位置照度有所下降，用LT看了下，均匀度大概85，用LT优化和ZEMAX结果都很差,请问咋办呢。
最后，因为是要打到DMD上，所以对入射角度有要求，怎么优化积分透镜呢。用哪些操作数，怎么控制的啊
我现在是在NSC里手调积分透镜参数，入射角度在SC里多读几条光线的
谢谢大哥

zsj123456

opmeman2016 发表于 2022-3-16 08:48
兄弟，你的准直到14°没问题，80%的能量可能集中在10°左右。一对复眼是可以容纳10°左右光通过的，所以你 ...

图在这，刚才没传上去

opmeman2016

复眼设计没到位，后面成像透镜设计不到位。光斑还是不够均匀。

Yanggd

黑猫警长 发表于 2022-3-10 11:06
有几个问题：
1：光源用的是应该是LED吧，半角60，那发散角就是120°，不过发光面1x1的话，最后的光斑要求 ...

借楼问一下 老哥 进入复眼镜组的光线不是准直光也可以吗？ 我设计四片式复眼，只有入射光是准直光的情况下形成的照明视场边缘才是锐利的，非准直光感觉直接离焦了，优化的时候控制两个方向柱面镜组焦距一致，弥散斑RMS小于0.1mm了已经