확산 입자의 산란 효과와 원통형 렌즈 어레이의 확산 원리

그림 2-2(머브)는 각각 직경 2μm와 3μm의 실리콘 입자를 통과하는 평행광의 산란 효과를 보여줍니다.
그림은 광확산 필름에서 확산 입자의 확산을 직접적으로 반영합니다. 평행한 광선이 마이크로스피어를 왼쪽에서 오른쪽으로 통과하고 입사광은 굴절률의 차이로 인해 확산 마이크로스피어의 계면에서 굴절됩니다. 확산 입자의 구형 구조는 볼록 렌즈의 구형 구조와 유사합니다. 빛이 이 입자를 통과하면 초점을 맞춘 다음 특정 출구 각도로 산란되어 나가는 빛의 밝기를 향상시킵니다.

입자 크기가 증가함에 따라 산란광 강도는 점차 증가하며 주로 전방 방향으로 집중되고 산란 패턴의 비대칭이 점점 더 분명해집니다. 확산 과정에는 어느 정도의 후방 산란이 있으며 입자 크기가 증가함에 따라 감소합니다. 후방 산란은 입사광의 투과율에 영향을 미치며, 이는 에너지 손실의 원인 중 하나입니다.

원통형 렌즈 어레이의 확산 원리

그림 2-3은 원통형 렌즈 유닛의 프로파일을 보여줍니다. F 및 F '는 각각 원통형 렌즈 유닛의 첫 번째 초점 및 두 번째 초점이며 초점 길이는 각각 "및"입니다. H 및 H '는 각각 첫 번째 주점과 두 번째 주점이며, 두 번째 주점 H'는 좌표 원점 O에 위치하며, 주점의 위치는 각각 xH 및 xH'입니다. 시스템은 동일한 매체에 위치합니다. 기하 광학의 원리에 따라 다음을 얻을 수 있습니다:

광축 높이 h의 임의 지점에서 방출된 광축에 평행한 빛은 렌즈에 의해 굴절되어 광축과 α의 각도로 초점 호우를 통과합니다. 이 지점에서 방출되는 빛은 서로 평행합니다. 그래프의 기하학적 관계에서:

이 방정식은 원통형 렌즈를 통과하는 평행 입사광의 각도를 계산하는 공식으로, 원통형 렌즈가 빛에 방향 확산 효과를 준다는 것을 보여줍니다. 동일한 간격을 가진 원통형 렌즈로 구성된 원통형 렌즈 어레이입니다. 레이저 또는 조명된 빛을 1차원 방향으로 초점을 맞추고 균질화하는 데 사용됩니다.

그림 2-4는 원통형 렌즈/마이크로렌즈 어레이를 통과하는 빛의 개략도를 보여줍니다. 광원에서 나온 빛이 원통형 렌즈/마이크로렌즈 어레이를 통과한 후 빛의 확산 방향은 크게 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 첫 번째 유형의 빛은 입사광이 광축에 가까워서 나가는 빛이 렌즈를 직접 통과할 수 있는 경우(그림 I 참조)이고, 두 번째 유형의 빛은 입사광과 광축 사이의 각도가 70° 미만인 경우입니다. 원통형 렌즈/마이크로렌즈 어레이는 빛을 효과적으로 확산시키고(그림의 두 번째 광선과 같이), 세 번째 종류의 입사광과 광축 사이의 각도는 70°보다 크며 렌즈에 반사된 후 재사용됩니다(그림의 세 번째 광선과 같이). 컬럼/마이크로렌즈 어레이는 평행광을 다른 방향으로 확산시키고 입사광의 기능을 재사용할 수 있기 때문에 브라이트닝 효과를 얻을 수 있습니다.