拡散粒子の散乱効果と円筒レンズアレイの拡散原理

図2-2（a murb）は、それぞれ直径2μmと3μmのシリコーン粒子を通過した平行光の散乱効果を示している。
この写真は、光拡散フィルム中の拡散粒子の拡散を直接反映している。平行光のビームが微小球を左から右に通過し、入射光は屈折率の違いにより拡散微小球の界面で屈折する。拡散微粒子の球面構造は凸レンズに似ている。光がこの粒子を通過する際、集光された後、ある出射角度に散乱され、出射光の輝度を高める。

粒子径が大きくなるにつれて、散乱光強度は徐々に増加し、主に前方方向に集中し、散乱パターンの非対称性はますます顕著になる。拡散の過程ではある程度の後方散乱があり、粒子径が大きくなるにつれて減少する。後方散乱は入射光の透過率に影響を与え、エネルギー損失の原因の一つとなる。

シリンドリカルレンズアレイの拡散原理

図 2-3 にシリンドリカルレンズユニットのプロフィールを示す。FとF 'はそれぞれシリンドリカルレンズユニットの第一焦点と第二焦点であり、焦点距離はそれぞれ "と "である。HとH'はそれぞれ第一主点と第二主点であり、第二主点H'は座標原点Oに位置し、主点の位置はそれぞれxHとxH'である。系は同じ媒質内にある。幾何光学の原理によれば、次のようになる：

光軸の高さhから任意の点から放射された光軸に平行な光は、レンズによって屈折し、光軸とαの角度で焦点Haughを通過する。この点から発せられる光は互いに平行である。グラフの幾何学的関係から

この式は、シリンドリカルレンズを通過する平行入射光の角度を計算する式を表しており、シリンドリカルレンズが光に対して方向拡散の効果を持つことを示している。同じ間隔のシリンドリカルレンズを並べたシリンドリカルレンズアレイ。レーザー光や照明光を一次元方向に集光・均一化するために使用される。

図2-4は、シリンドリカルレンズ／マイクロレンズアレイを通過する光の模式図である。光源からの光がシリンドリカルレンズ／マイクロレンズアレイを通過した後、光の拡散方向は大きく3つのタイプに分けられます。第一のタイプは、入射光が光軸に近く、出射光がレンズを直接通過できる光（図Iに示す）であり、第二のタイプは、入射光と光軸のなす角が70°未満の光である。シリンドリカルレンズ/マイクロレンズアレイは、光を効果的に拡散させる（図の2番目の光線のように）；3番目の種類の入射光と光軸との間の角度が70°より大きく、レンズで反射された後に再利用される（図の3番目の光線のように）。カラム/マイクロレンズアレイは、平行光を異なる方向に拡散し、入射光の機能を再利用できるため、ブライトニング効果が得られます。