光学设计法规培训课件

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光学设计光学PPT教案

光学设计光学PPT教案
明适应:黑暗环境到明亮环境 暗适应:明亮环境到黑暗环境
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引起光感觉的最小亮 度和最低光出射角度
应用:隧道路灯照明
明适应的时间较短,通常为10-3 s-2 min 暗适应的时间较长,通常为20分钟到一个小时
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3 光度学基础
3.1 辐射度学与光度学 3.2 辐通量与光通量 3.3 发光强度 3.4 亮度 3.5 光出射度 3.6 照度 3.7 发光效率 3.8 各个物理量的关联
通量。 单位:流明/球面度(lm/sr)或坎德拉
(cd)。
Iv
d v d
坎德拉是国际单位制(SI)的基本单位,等于一个发射 频率5.4X1014Hz(555nm)的单色光,辐射强度为 1/683(W/sr)的光源的发光强度。
注意:发光强度的概念不能直接应用于不可看作为点
光源的众多光源。
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2 人的视觉
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视神经乳头
中央凹
(最敏感的地方)
黄斑
(密集着椎体细胞的 区域,颜色呈黄色)
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( 盲视 点神 )经
盘 ( 视 神 经 乳 头 )
杆体细胞
锥体细胞
锥体与杆体细 胞的混合系统 双极细胞
神经节 细胞
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2 人的视觉
光线进入人眼的视网膜,杆状细胞和锥状细胞起作用。 杆体细胞和锥体细胞经电化学作用产生脉冲信号。 脉冲信号通过视神经传送到大脑。 从而产生视觉效应,使人们能看到物体。
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1.3.2 辐通量与光通量
International Commission on Illumination (国际照明委员会),简称 CIE

光学设计人才培训o9—20130420

光学设计人才培训o9—20130420

Source
光源模型√ 光通量√ 光谱√ 发光强度及分布
眩光:就是通常所说的“晃眼”, 它会使人感到刺眼,引起眼睛酸痛 流泪和视力降低,甚至可因明暗不 能适应而丧失明视能力。
图中眩光角所示方向内的光线是引起直接眩光的主要原因。所以控制直接眩光 就是控制此方向内光线的强度,也就是限制灯具45°<γ<85°范围内的亮度。
举例 1: 室内照明: 4×5米房间,使用3×36W隔栅灯9套
平均照度 =光源总光通量×CU×MF/面积
=(2500×3×9)×0.4×0.8÷4÷5 =1080 Lux 结论:平均照度1000Lux以上
Light distribution
Light distribution
透镜配光: 1、非球面透镜的曲面设计本身不是太难,但要同时控制立体角上的光
lighting calculation
0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
lighting calculation
室内平均照度计算:
平均照度(Eav) = 光源总光通量(N*Ф)*利用系数(CU)*维护系数(MF) / 区域面积 (m2) (适用于室内或体育场的照明计算)。 利用系数: 一般室内取0.4,体育取0.3 维护系数: 一般取0.7~0.8
Intensity,illuminance,luminance
发光强度:单位立体角内发出的光通量,表明发光具有方
向性,单位:坎德拉。
光照度:光源发出的光投射到某表面,该表面上的亮暗程度
定义为单位面积上得到的光通量,描述接收面,单位:LUX。
光亮度:单位光源面积在法线方向上,单位立体角内所发
LED配光

光学元件技术要求与检验国际新标准课件

光学元件技术要求与检验国际新标准课件
• 定义:最大峰谷值 PV • 可能的形状:同一PV值的不同波面或光学表面
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29
4.2.2 关于PV值及Power值与N及ΔN
• 无严格对应关系
• 对于较好的波面: • 对于不规则波面:
2PV(Power)≈ N
2│PV- Power│≈ΔN 2 Power ≈N
学习交流PPT
30
结论
P PSD C/D
学习交流PPT
17
3.4 其它部分
• 关于列表方式(Part 10)
学习交流PPT
18
• 关于非公差数据 Part 11给出一系列数据 Leica公司也给出一系列参考数据
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19
• 关于非球面
非旋转对称
椭球面 双曲面 抛物面 锥面(ab)
柱面
非球面 绕Z轴旋转对称面
差异 *表面粗糙度;*干涉波面描述;….. ◊1980年4月16日通过 ◊1996年发布1,2,3,5,6,7,9,10
1997年发布4,8,11,12,13
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6
ISO10110
Optics and Optical InstrumentsPreparation of Drawing for Optical Elements and Systems.
• 新国标的修订方面: 直接全面采用? 修改制定国标?
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53
6 结语
• ISO10110内容及其丰富 • 仅就个人感到重要的几个内容作粗浅的说明 • 可能有不妥之处,愿与大家共同讨论
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54
祝同行工作愉快! 身体健康!
谢谢!
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55
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光学设计与光学工艺ppt课件

光学设计与光学工艺ppt课件

样板匹配
出设计图纸
6
5
公差分析
二、光 学 设 计 过 程
提出合理技术指标 是 重新计算 外形尺寸? 否 是否可能满足要求 改变初始 结构? 是 否 否 像质是否达到要求 是 公差设计与工艺校核 是 初始结构设计 像差平衡 否 是否满足 工艺要求 是 理想光学系统外形尺寸计算 否
开始
结束
绘制光学系统图与零件图
1、光学设计中的材料选择
e.条纹度

由于玻璃内部的化学成分不均匀所 产生的局部缺陷,缺陷处的折射率 不同于主体的折射率。
用点光源和透镜组成的条纹仪,从最容易看见条纹的方向 上,与标准试样作比较检查。 条纹度分为4级
1、光学设计中的材料选择
f.气泡

玻璃中的气泡是玻璃在熔炼过程中, 气体来不及逸出所致。
Decenter(偏心)
样板的检测精度,光学设计 偏心包括两种,一种是简单的横 包括光学元件的厚度和机械元件 师应该与光学加工师沟通 支撑的间隔。 向偏心(上、下),另一种是使元 N=λ/2 ,普通的光学加工一般控制 在使用 ZEMAX软件模拟公差时, 件始终保持与机架座接触的“滚 在 5个光圈,较好的精度应该控制 公差操作数 TTHI有两个参数, 动”。两种偏心模型实际上完全不 在3个光圈以内。 表面不规则度可以通过局部 int1是用来定义公差的表面编号, 同。在滚动的情况下,与机架座接 光圈(△ N)来考察,工艺上 而int2 是作为补偿的表面编号, 触良好的左侧半径被良好地校准, 可以做到 0.3个光圈。 表面倾斜只发生的右侧表面上。 最小值和最大值是以镜头长度单 在ZEMAX里TSDX、TSDY用来 位表示的极值偏差。 实际上,有楔角的元件 与 光轴相 模拟一个标准表面的偏心公差,单 对于其机械轴倾斜 位为镜头长度( mm的元件完全相 ),而TEDX、 同,当旋转元件时,元件具有边缘 TEDY是用来模拟一个元件的偏心 厚度差。 公差,可以是准面也可以是非标 准面,int1、int2定义了一个镜头 组的边界面。

第6章 光学系统设计PPT课件

第6章 光学系统设计PPT课件

近点距 (cm)
-7 -10 -14 -22 -40 -200 100 40
远点距 (cm)
200 80 40
A=R-P (屈光度)
14
10
7
4.5 2.5 1
0.2 5
0
人眼的适应
眼睛能适应不同亮暗环境的能力称为适应。
适应可分为明适应和暗适应。前者发生在 由暗处到亮处时,适应时间大约几分钟; 后者发生在由亮处到暗处时,适应时间大 约30-60分钟。
图6-7 HG500发光二极管的配光曲线
4.光源的温度和颜色
任何物体,只要其温度在绝对零度以上,就向外界发出辐射,称为
温度辐射。黑体是一种完全的温度辐射体,其辐射本领 Mb ,T 表示为

M b
,T
M ,T ,T
式中,M
,T
de ddA
为辐射本领; ,T 为吸收率,当 ,T 1 时的物体称
被测 对象
光学系统 光学系统
光电探测器 光源
调理电路
作用:将光束变成平行光束、发散光束、 会聚光束或其他形式结构的光束
控制电路
计算机 显示与控制
现代光学仪器构成框图
❖光学系统的特点: ❖1、信息加载于光波,非接触、不破坏 ❖2、光波传播速度快,可实时测量控制 ❖3、波长短,测量精度高 ❖4、具有很高的空间分辨率 ❖5、可进行图像处理
一、光源的基本参数
1.发光效率
在给定的波长范围内,某一光源所发出的光通量
与产生该光通量所
V
需要的功率P 之比,称为该光源的发光效率,表示为:
V
2 d
1
P
P
(6-8)
式中,1 ~ 2 为该光电测量系统的光谱范围。

光学设计课件

光学设计课件


横向及纵向尺寸
各组光瞳之间的衔接
三 成象质量
光学系统的外形尺寸计算
由物镜和目镜组成的望远系统
结构和光束限制
望远镜光路图:
反射棱镜成像特性:在光路中相当于平行平板 轴向位移 △L’= d ( 1 - 1/n)

棱镜
简单棱镜 复合棱镜
屋脊棱镜
棱镜展开:沿反射面的次序依次展开
等效空气层的厚度
4D / n
h1 = ?棱镜 厚4h,半口 径8.5,假 设高8.5, 厚度d= 8.5х4=34 等效空气 平板厚d = d/n

系统等效光路图
Ⅰ Ⅱ



系统结构图
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
有两个渐晕

棱镜最后一面:挡上边25% 光束
目镜 :挡下边25%的光束
望远物镜选型:P410课本
物镜D/f1’=1/4, D=30 , f1’=120
双胶合物镜
双分离物镜
三片型物镜
摄远物镜

物镜可选双胶合 f’ = 120
D/f’ = 1/4 目镜型式 г = -tgω’ / tgω= -f1 ’ /f2 ’ 2ω’ Lz’ f2 ’
冉斯登目镜 2ω:30˚-40 ˚相对镜目距 Lz’ =1/4 凯涅尔目镜 2ω:40˚-50 ˚相对镜目距 Lz’
象差的现象、产生原因、如何消除各种象差
1. 明确象差概念
2. 掌握初级象差理论
象差分类
球差δL’ 彗差KT,KS 象散x’ts 场曲x’t x’s 畸变δyz’ 位置色差△lFC’ 倍率色差δyFC’

典型光学系统 1 显微镜,望远镜, 照相机,投影仪 成像原理 2 外形尺寸计算:轴向尺寸、垂轴 尺寸、通光口径、物高象高、光阑

光学设计培训

光学设计培训
主要内容
1
光学基本知识
2
导光板光学设计原理
3
Lighttools功能与背光源设计
光学基本知识
▪ 光是什么?
光的实质是电磁波,光是一种具有波粒二象性 的物质。可见光的波长范围是390-760nm,白 光是复色光。
光学基本知识
▪ 光学的几个概念
1、光的直线传播定律 在各向同性介质中,光是沿 直线传播的。
导光板光学设计原理
▪ 如何破坏光的全反射现象呢? 根据全反射定律,有两种方式破坏全反射现象: 1.改变法线的方向;
2.改变从光密介质射入光疏介质的状态;
导光板光学设计原理
▪ 导光板光学设计原理 导光板光学的设计原理即:通过合理设计能够破 坏光的全反射现象的微结构,使光能够从导光板 的出光面均匀的发射出来。
▪ 在模拟完成后,结果通过接收面的照度图表现出来。这个
就是根据我们设置的各项参数、网点分布,理想状态下我 们能够得到的结果。
▪ 从这个结果我们能够知道每个mesh上得到的光照度值的
大小。
Lighttools背光源设计
四、利用BPO进行网点优化
▪ 优化的三个要素
误差函數Merit Function (Error Function): 系统的误差函数是单一的数值,该值为0时标示以达成目标
导光板光学设计原理
▪ 光在导光板中会发生什么现象? ▪ 当光从光源进入到导光板入光端面时,光发生反
射反射和折射现象。
假设光源的发光角度为180°,即入射角为0°-90°,根据折射定律,折 射角的范围为0°-42°。
导光板光学设计原理
▪ 光在导光板中会发生什么现象? ▪ 当光进入导光板后,传播至导光板的上下表面时,
二、设置各部件的参数、光学属性

浙江大学光学设计ppt

浙江大学光学设计ppt
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二、平行平板
u1 d l1 n l2’ A1
u2’ A2’
u1’ A1’(A2)
当角度u1不大时,依次对第一面、第二面使用公式
n' n n'− n 令 r1=r2=∞ − = l' l r
即轴向位移
并考虑过渡,得 l 2 ' = l 1 − d
n
1 ∆ l ' = l 2 '+ d − l 1 = d (1 − ) 该式中无 u ,完善成像 n
通光口径——允许通过的光斑最大直径
K= d D
二次反射等腰 直角棱镜 K=2 D
27
五角棱镜 K=3.414 D
d D 达夫棱镜
D d= sin( 45° − i ' ) 1 K= sin( 45° − i ' )
d
28
五、屋脊棱镜与棱镜组合系统
1.屋脊棱镜:对奇次反射的反射棱镜,为避免镜像,可加一个屋脊。 屋脊:将一个反射面用两个互成直角的反射面来代替,其交线平行于原 反射面,且在主截面上。 作用:与屋脊垂直的坐标单独改变一次方向,相当于增加一次反射。 光被拦 A C
细小平面以细光束经折射球面成像: 细小平面以细光束经折射球面成像: 平面物 —— 》平面像,完善成像 平面物 —— 》平面像,完善成像
8
§1-3 理想光学系统基本概念
一、原始概念 理想光学系统——这种光学系统所成的像与物是完全相似的 物空间 像空间 R M S
光 学 系 统
点——>共轭点 直线——>共轭直线 直线上的点——>共轭直线上的共轭点 同心光束——>共轭同心光束 平面——>共轭平面
R’
M’ S’
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单位:lm/W
眼睛 与“黑体”在某一温度下的颜色相
同时,这个温度称为该光源的色温。
色温低,红黄光成分越高;色温高,
蓝白色光成分多。
亮度(cd/m2)
单位:开尔文(K)
照度(lux)
暖色:<3300K 中间色3300K~5300K
冷白色>5300K
光的基础知识
●显色性 显色指数Ra:光源对被照物体呈现其本身颜 色的程度。也就是越接近日光,显色性越好。白炽灯显 色指数为100。 ●光效:是指电能转化成光能的效率。
Head Lamp Cleaner
-
CHN
KOR
变换光/行驶光 下向灯/上向灯
燃气放电式前照灯 发光二极管前照灯
照明可变前照灯
适应型前照灯 位置灯 后尾灯
方向指示灯 前雾灯 停车灯
辅助停车灯 后退灯
后部反射器 牌照灯 前标示灯 后雾灯
昼间行驶灯 上部境界标记灯
停车灯 转角灯 前照灯清洁器
4
Head Lamp
50R 12Lx↑
P6 0.2~0.7Lx
25L 2Lx↑
P7
0.1~0.7Lx
25R 2Lx↑
P8
0.2~0.7Lx
ZONE.3 0.7Lx↓
ZONE.4 3Lx↑
ZONE.1
ZONE.1 max. < 2x(50L or 50R)
Helio Confidential
5
Head Lamp
CCC Low Beam 法规 point意义
标准法规(各地域)
ECE
US
Low/High Beam
Dipped/Main Beam
Lower/Upper Beam
Passing/Driving Beam
Gas-Discharge H/L
LED H/L
Bend Lighting
Swiveling Lamp(旋转 灯)
AFS (Adaptive Front Lighting System)
Luminous Intensity(cd)
85 Max.
130 Max 150 Max 245 Max 360 Max 485 Max 2,700 Min <50% of Max. on line 6 1,100 Min 450 Min 12,000 Max
To comply
All points
All line All line All line All line All line All line All line One or more point One or more point Whole zone
0. 86D, V 0. 86D, 3. 43L
1. 72D, 9R 1. 72D, 9L
要求光度
lx
cd
12↑ 0. 4↓ 12↑
6↑
7500↑ 250↓ 7500↑ 3750↑
15↓
9375↓
2↑
1250↑
2↑
1250↑


前方75m 右侧 1. 5m 可视性 前方50m 左侧对行车驾驶员炫目程度 前方50m 右侧 1. 5m 可视性 前方50m CTR部 可视性 前方50m 左侧 4. 5m 可视性( 颠簸路上对行车驾驶员炫目程度) 前方 25m 右侧 4m 可视性 前方 25m 左侧 4m 可视性
-
F/Position Lamp
Parking Lamp
R/Position Lamp
Tail Lamp
Direction Indicator
Turn Signal
F/Fog Lamp
Stop Lamp
S3 Stop Lamp
CHMSL
Reversing Lamp
Backup Lamp
Retro-Reflector
Fr/Sd/Rr
License Plate Lamp
Side Marker Lamp
Fr/Rr
Rear Fog Lamp
Daytime Running Lamp
End-outline marker Lamp
Parking Lamp
Cornering Lamp
Head Lamp Cleaner
Helio Confidential
Helio ead Lamp
CCC High Beam 法规 point
V
H
6Lx↑
24Lx↑ (E.MAX*80%)Lx↑ 24Lx↑
6Lx↑
H
2250L
1125L
V
1125R
2250R
Helio Confidential
9
Head Lamp
CCC Low Beam Cut-off type
Line 1 Line 2 Line 3 Line 4 Line 5
Line 6
Vertical */ 60°U 40°U 30°U 20°U 20°U 8°U 4°U 2°U 1°U 0°
2.5°D
Line 7
Line 8L and R Line 9L and R
Zone D
6°D
1.5°D~3.5°D 1.5°D~4.5°D 1.5°D~3.5°D
Helio Confidential
7
Head Lamp
CCC Low Beam 法规 point意义
Top View
Side View
SPEC POI NT
75 R B50L( BLACK 50L)
50R 50V 50L 25R 25L
位置
0. 57D, 1. 14R 0. 57U, 3. 43L 0. 86D, 1. 72R
远光照准: 1. 光束最大照度区域中心位于HV点。 2. 对可单独调节的远光,需要进行远光的照准,否则,以近光作为照准基准,即在近光照准后,测量
远光时不允许作调整。
前雾灯照准: 1. cut-off应调整至H线下1°处。 2. 在规定的配光性能不能满足的情况下,允许明暗截止线在垂直方向上不超过±0.5°和/或水平方向上
当两只组成一对的前雾灯可单独测试。此情况下,两灯在表中规定的 线段6、7、8、9 和D 区域测得的读数的和的一半应符合限值要求。然 而,在线段6 处,每个前雾灯都应达到最低配光要求的50%。
11
Head Lamp
测试:照准要求
近光照准: 1. 在垂直方向,cut-off水平部分应位于H-H线以下25mm处。 2. 在水平方向,cut-off转折处应位于V-V线上,若转折处不清晰,则以满足75R和50R的照度值为准。 3. Aiming范围:水平方向左右各1°,垂直方向不超过H-H线的范围内调整。
Horizontal */
45°L~45°R 30°L~30°R 60°L~60°R 40°L~40°R 15°L~15°R 26°L~26°R 26°L~26°R 26°L~26°R 26°L~26°R 10°L~10°R From 5° inwards To 10° outwards From 5° inwards To 10° outwards 22°L , 22°R 35°L , 35°R 10°L~10°R
* Cut-off type 1
* Cut-off type 2
Helio Confidential
10
Head Lamp
CCC Front Fog(F3) 法规 point
Helio Confidential
POINT Point 1,2 Point 3,4 Point 5,6 Point 7,10 Point 8,9
CCC Low Beam 法规 point
V
5
4
PT.1
3
2
1 0.57U
H
PT.7
0.57D
0.86D
1.72D
25L
PT.2
ZONE.3
PT.4
PT.5
B50L
PT.8
75L
50L
50V
ZONE.4
ZONE.1
75R 50R
PT.3
PT.6
Cut-off line
H
25R
9 876
5
4
3
2
1V 1
射的光量。 单位:坎德拉(cd)
●照度 E:单位面积上受到的光通量 单位:勒克司(lux lx)
●亮度(辉度)L:光源在某一方向上的单位投影面、单位立体角的光通量。也就 是说,从某一方向看到的物体反射光线的强度。
单位:坎德拉/米2(cd/m2)
光的基础知识
光源 光通量(lm)
光强(cd)
●色温:当光源发出光的颜色
Helio Confidential
6
Head Lamp
CCC Low Beam 法规 point意义
LAMP 地上高 : 以750 mm 为基准
B50L 是? 1. 意思 : 从车辆中心到前方50m, 与上侧 1.25m, 左侧3m 的交点防止对面车驾驶员炫目的 Point 2. 法规 Point : 0.57U 3.43L 3. 规定光度值: max. 375cd -> LH + RH = 750cd 距离 : 50m Lux = cd/r2 = 750/502 = 0.3lx 4. 规定光度值的意思: 车辆前方50m的对面车驾驶员感觉不到炫目的最大 照度值是0.3lx
各Function
Halogen
Head Lamp
HID
LED
Semi-AFS
Full-AFS
Position Lamp
Front Rear
Direction Indicator
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