[发明专利]正交反射镜阵列的光学参数控制方法及装置

说明书

本发明公开了正交反射镜阵列的光学参数控制方法，用于控制光线经过正交反射镜阵列后的出射方向与光通量，其特征在于，对于准直光，按如下公式，通过调整相邻的两个平行平面反射镜的间距a和二者之间的空隙宽度b，来调整光线出射到各个方向的概率，从而调整光线出射到各个方向的光通量。本发明所述的正交反射镜阵列的光学参数控制方法，基于光学追迹仿真，获得了准直光条件下任意结构参数正交反射镜阵列的光线传播特性计算公式，使得正交反射镜阵列的光学传播特性得以定量地准确调控，获得了入射光线准直条件下任意结构参数正交反射镜阵列的光线传播特性，可以确定当前结构的正交反射镜阵列应用在类似照明等光学系统中各方向出射亮度的精确计算。

技术领域

本发明属于正交反射镜阵列技术领域，特别涉及正交反射镜阵列的光学参数控制方法及装置。

背景技术

正交反射镜阵列是一种具有负折射效应的光学器件，在无介质成像、光波导、AR、照明等领域具有广阔的应用前景，典型的正交反射镜阵列由两列相互平行的平面反射镜垂直放置组成，但是现有正交反射镜阵列的设计存在无法精确控制光线的出射方向与光通量的技术问题。

发明内容

为了解决现有正交反射镜阵列的设计存在无法精确控制光线的出射方向与光通量的技术问题，本发明的目的提出了正交反射镜阵列的光学参数控制方法、装置及计算机可读介质。

本发明第一方面提供了正交反射镜阵列的光学参数控制方法，用于控制光线经过正交反射镜阵列后的出射方向与光通量，

对于准直光，按如下公式，通过调整相邻的两个平行平面反射镜的间距a和二者之间的空隙宽度b，来调整光线出射到各个方向的概率，从而调整光线出射到各个方向的光通量：

其中，Φ1表示被正交反射镜阵列直接反射的概率；Φ2表示进入镜间空隙并出射到与入射方向平行的方向的概率；Φ3表示进入镜间空隙并出射到与入射方向垂直的方向的概率；Φ4表示进入镜间空隙并被反射回来的概率；H表示平面反射镜的深度即空隙的深度；x表示X向偏转角度，X向是指向正交反射镜阵列近光一侧的空隙长度(或者说是单个镜片的侧壁的长度)的方向，与空隙的深度方向相垂直。

在一些实施例中，对于发散光，按如下公式，通过调整相邻的两个平行平面反射镜的间距a和二者之间的空隙宽度b，来调整光线出射到各个方向的概率，从而调整光线出射到各个方向的光通量：

在一些实施例中，还包括：X向偏转角度为零时，按如下公式调整光线出射到各个方向的概率：

式中，“[]”表示向下取整。

在一些实施例中，调节平面反射镜的深度H，以改变正交反射镜阵列的深宽比H/b，从而实现如下控制效果：

被正交反射镜阵列直接反射的光不变；

当深宽比为奇数时杂散光进入镜间空隙并出射到与入射方向垂直的方向；

当深宽比为偶数时杂散光进入镜间空隙并出射到与入射方向平行的方向；

当深宽比为小数时，杂散光进入镜间空隙并出射到3个方向。

在一些实施例中，通过机电系统调控正交反射镜阵列的深宽比，使得出射到各探测器的光线强度有所不同，作为一种行为触发方式，用于光控开关的控制。