Efecto de dispersión de partículas difusas y principio de difusión de un conjunto de lentes cilíndricas

La figura 2-2 (a murb) muestra el efecto de dispersión de la luz paralela que pasa a través de partículas de silicona con diámetros de 2 μ m y 3 μ m, respectivamente.
La imagen refleja directamente la difusión de las partículas difusoras en la película difusora de luz. Un haz de luz paralelo atraviesa la microesfera de izquierda a derecha, y la luz incidente se refracta en la interfaz de la microesfera difusa debido a la diferencia de índice de refracción. La estructura esférica de las partículas difusas es similar a la de las lentes convexas. Cuando la luz atraviesa estas partículas, se enfoca y luego se dispersa hasta un determinado ángulo de salida para aumentar el brillo de la luz saliente.

Con el aumento del tamaño de las partículas, la intensidad de la luz dispersada aumenta gradualmente, y se concentra principalmente en la dirección de avance, y la asimetría del patrón de dispersión se hace cada vez más evidente. Hay un cierto grado de retrodispersión en el proceso de difusión, y disminuye con el aumento del tamaño de las partículas. La retrodispersión afectará a la transmitancia de la luz incidente, que es una de las razones de la pérdida de energía.

Principio de difusión del conjunto de lentes cilíndricas

La figura 2-3 muestra el perfil de la unidad de lente cilíndrica . F y F 'son el primer foco y el segundo foco de la unidad de lente cilíndrica, respectivamente, y las distancias focales son "y" respectivamente. H y H 'son el primer punto principal y el segundo punto principal, respectivamente, y el segundo punto principal H' está situado en el origen de coordenadas O, y las posiciones de los puntos principales son xH y xH', respectivamente. El sistema está situado en el mismo medio. Según el principio de la óptica geométrica, se puede obtener lo siguiente:

La luz paralela al eje óptico emitida desde un punto cualquiera de la altura del eje óptico h es refractada por la lente y atraviesa el foco Haugh formando un ángulo de α con el eje óptico. La luz emitida desde este punto es paralela. A partir de las relaciones geométricas del gráfico:

La ecuación expresa la fórmula para calcular el ángulo de la luz incidente paralela que atraviesa la lente cilíndrica, lo que demuestra que la lente cilíndrica tiene un efecto de difusión direccional de la luz. Un conjunto de lentes cilíndricas formado por lentes cilíndricas con la misma separación. Se utiliza para enfocar y homogeneizar el láser o la luz iluminada en una dirección unidimensional.

La figura 2-4 muestra un diagrama esquemático de la luz que pasa a través de una lente cilíndrica / conjunto de microlentes. Después de que la luz de la fuente de luz pasa a través de la lente cilíndrica / matriz de microlentes, la dirección de difusión de la luz se puede dividir aproximadamente en tres tipos. El primer tipo de luz es que la luz incidente está cerca del eje óptico, y la luz saliente puede pasar directamente a través de la lente (como se muestra en la figura I); el segundo tipo de luz es que el ángulo entre la luz incidente y el eje óptico es inferior a 70 °. La lente cilíndrica / matriz de microlentes difunde la luz eficazmente (como el segundo rayo de la figura); el ángulo entre el tercer tipo de luz incidente y el eje óptico es mayor de 70 ° y se reutiliza después de ser reflejada por la lente (como el tercer rayo de la figura). La columna / matriz de microlentes difunde la luz paralela en diferentes direcciones, y como puede reutilizar la función de la luz incidente, consigue el efecto de iluminación.