[发明专利]二次光学透镜后模自由曲面的设计方法、终端及存储介质

权利要求书

1.一种二次光学透镜后模自由曲面的设计方法，其特征在于，所述设计方法包括以下步骤：

获取入射至后模自由曲面部分光线的角度范围后，将所述角度范围进行若干等分，得到若干角度区间；

根据目标角度及初始配光曲线调整因子，计算得到点光源下的每一所述角度区间对应的出射光角度；

根据初始平衡系数与平衡算法，计算得到面光源下的每一所述角度区间对应的出射光角度；

根据所述面光源下的每一所述角度区间对应的出射光角度，通过迭代法算出初始后模自由曲面后，对所述初始后模自由曲面进行光学模拟操作，得到初始配光曲线；

分析所述初始配光曲线的曲线状态，并在所述初始配光曲线出现波动缺陷时，不断调整所述初始配光曲线调整因子与所述初始平衡系数，直至达到目标配光效果；

所述将所述角度范围进行若干等分，得到若干角度区间的步骤具体包括：将所述角度范围进行N等分，得到N个小角度范围，N为正整数；将每一所述小角度范围进行M等分，得到M个所述角度区间，M为大于N的正整数；

所述根据目标角度及初始配光曲线调整因子，计算得到点光源下的每一所述角度区间对应的出射光角度的步骤具体包括：依次令每一所述小角度范围的尾端光线入射至光斑的中心点，并根据环带光通量法则求出每一所述角度区间对应的环带光通量；赋予每一所述角度区间对应的环带对应的光强比值为1，且所述初始配光曲线调整因子假定模拟后光强极坐标配光曲线存在一个预设角度与预设幅度的凹槽；根据所述光强比值、所述预设角度与预设幅度，依次求出每一所述角度区间对应的不平整区间角度、光强分布控制因数与调整后光强分布；根据每一所述角度区间对应的调整后光强分布、所述目标角度及光通量计算公式，依次求出每一所述角度区间对应的光线映射的环带面积及点光源下的每一所述角度区间对应的出射光角度。

2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述获取入射至后模自由曲面部分光线的角度范围的步骤具体包括：

根据已知透镜的外型尺寸，给定所述透镜的光学尺寸；

根据所述光学尺寸及折射定律，计算得到所述角度范围。

3.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述平衡算法为：

η₁＝(η-K)/ABS(η-K)*(ABS(η^2-k^2))^0.5；

其中，η为点光源下的每一所述角度区间对应的出射光角度，K为所述初始平衡系数，是一个可手动调整数值以改变出射光η₁的重要参数值，η₁为面光源下的每一所述角度区间对应的出射光角度，ABS()为绝对值算法符号。

4.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述波动缺陷包括所述初始配光曲线的中心部分存在尖锐凸起或所述初始配光曲线的中心部分存在明显凹陷。

5.根据权利要求4所述的设计方法，其特征在于，所述在所述初始配光曲线出现波动缺陷时，不断调整所述初始配光曲线调整因子与所述初始平衡系数，直至达到目标配光效果的步骤具体包括：

若所述初始配光曲线的中心部分存在尖锐凸起，则将所述预设幅度的值调整为正值，并逐步调大所述预设幅度的值，以重新求出点光源下的每一所述角度区间对应的出射光角度；

逐步调整所述初始平衡系数，并根据所述平衡算法重新计算得到面光源下的每一所述角度区间对应的出射光角度；

根据所述重新计算得到面光源下的每一所述角度区间对应的出射光角度，通过迭代法重新算出二次后模自由曲面后，对所述二次后模自由曲面进行光学模拟操作，得到二次配光曲线；

分析所述二次配光曲线的曲线状态，并在所述二次配光曲线的中心部分存在尖锐凸起时重复上述各步骤，直至所述二次配光曲线消除所述尖锐凸起为止。