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公开(公告)号：CN114815298A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210463262.6
申请日：2022-04-28
申请人： 浙江大学
IPC分类号： G02B30/33
摘要： 本发明公开了一种用于裸眼三维显示的波导型定向背光系统，属于自由立体显示领域。该系统包括光源阵列、耦合组件、光波导、反射型微结构阵列和透镜阵列。光源阵列的出射光经耦合组件初步整形后，以设定的入射角耦合到光波导中，并进行全内反射传输。光束传递至光波导下表面的反射型微结构后实现整形和匀化，反射光将不满足全内反射条件从而透射出光波导，再经透镜阵列进一步的准直和偏折实现定向背光。本发明提供的波导型定向背光源是一种轻薄，均匀度高，准直性好的大尺寸器件，可应用于裸眼三维显示装置。
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公开(公告)号：CN114607963A
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202210254074.2
申请日：2022-03-15
申请人： 浙江大学
摘要： 本发明公开了一种用于室内模拟蓝天光照的照明装置，属于非成像光学技术领域。其由一块散射板和一个可实现定向均匀光照的照明系统构成。照明系统包含若干沿一个方向均匀排列的自由曲面透镜照明单元和照明光源，自由曲面透镜照明单元包含一个光束准直模块和一个实现光束能量分布精准调控的自由曲面阵列。由照明光源出射的光束先经自由曲面透镜照明单元的光束准直模块扩束准直，后经自由曲面阵列偏折产生定向光照，最后通过阵列叠加各自由曲面单元形成定向均匀光照。该定向均匀光照通过散射板内纳米颗粒的瑞利散射作用形成蓝天光照效果，同时定向均匀照明光束在墙壁上产生具有一定清晰边界的均匀照明光斑，达到在室内模拟蓝天和太阳光照的效果。
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公开(公告)号：CN113448098A
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN202110663579.X
申请日：2021-06-16
申请人： 浙江大学
IPC分类号： G02B27/01
摘要： 本发明涉及一种轻型全彩自由曲面‑体全息型目视光学成像装置及其近眼显示系统，本系统由两个镜像对称的目视光学成像装置组合而成，每个目视光学成像装置包括3片光学透镜、1片玻璃平板、1个反射镜、2片体全息光学元件以及1个图像显示器，图像显示器发出的图像光信号经过光学系统并最终由体全息光学元件反射进入人的眼睛。全息光学元件打破了传统的折反射定律，可以实现大角度非常规的折反射，从而大大减轻了整个系统的体积和重量，而且两片体全息光学元件搭配可以矫正色差实现全彩显示。同时透射方向的光线还能正常透射进入人眼，从而实现超薄轻型双目近眼显示。
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公开(公告)号：CN109116555A
公开(公告)日：2019-01-01
申请号：CN201811267182.3
申请日：2018-10-29
申请人： 浙江大学
IPC分类号： G02B27/00
摘要： 本发明公开了一种用于倾斜面照明的自由曲面透镜的设计方法。属于非成像光学技术领域。本发明根据照明要求设置自由曲面透镜的具体光路结构，根据折射定律和能量守恒定律在计算机的辅助下，设计出满足预定照明要求的自由曲面，使光源的出射光经该自由曲面偏折后在倾斜面上目标照明区域产生预定的照明光斑，如带有“ZJU”字样的矩形照明光斑和均匀的矩形照明光斑。该自由曲面透镜的出射表面为自由曲面，入射面为球面，该自由曲面通过曲面拟合离散数据点得到。本发明结构紧凑、简单；整形效果好，能量利用率高；实用性强，应用范围广。自由曲面透镜可以用光学树脂等材料借助注塑成型技术来实现。
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公开(公告)号：CN107966424A
公开(公告)日：2018-04-27
申请号：CN201711064903.6
申请日：2017-11-02
申请人： 浙江大学
CPC分类号： G01N21/6458 , G02B21/0024 , G02B21/0076
摘要： 本发明公开一种基于反望远系统和自由曲面反射的侧向成像装置，包括：激光器，用于发出激发光；单模光纤，传输所述的激发光，对荧光样品的照明激发；显微物镜模块，包含将单模光纤出射的激发光会聚的物镜，以及位于物镜前焦点处并用于将激发光反射到狭小空间样品面上的自由曲面反射棱镜；光电探测器，用于采集由所述显微物镜模块收集的荧光信号；计算机，用于处理所述的荧光信号，得到物点所对应的图像。本发明还公开一种基于反望远系统和自由曲面反射的侧向成像方法。本发明可以突破侧向成像这一技术瓶颈；高分辨率与长工作距兼得；装置结构简单，数据处理方便。
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公开(公告)号：CN103592702B
公开(公告)日：2015-05-20
申请号：CN201310526342.2
申请日：2013-10-30
申请人： 浙江大学
摘要： 本发明公开了一种用于激光光束整形的双自由曲面透镜的设计方法，属于非成像光学和激光光束整形技术领域，本发明根据设计要求设置双自由曲面透镜的初始结构，根据能量守恒、折射定律和光程关系，在计算机的辅助下，设计出满足预定照明要求的双自由曲面透镜，使入射激光光束经过该透镜偏折后产生预定的强度分布和相位分布。双自由曲面透镜包含前表面和后表面两个自由曲面，且前后两个自由曲面均通过曲面拟合离散数据点得到。本发明还公开了一种基于上述方法的用于激光光束整形的双自由曲面透镜。本发明获得了连续的自由曲面面型，实现了曲面的可加工；能同时实现对激光光束的强度与相位分布的调控，控制能力强，设计效率高。
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公开(公告)号：CN101936504B
公开(公告)日：2012-05-23
申请号：CN201010272051.1
申请日：2010-09-03
申请人： 浙江大学
IPC分类号： F21V5/04
摘要： 本发明公开了一种用于光刻多极照明的自由曲面微透镜阵列装置，包括沿光束传播方向依次放置的自由曲面微透镜阵列1和聚光透镜组2；自由曲面微透镜阵列1由按行和列均匀排布的自由曲面透镜单元U构成，每个自由曲面透镜单元U形状相同，自由曲面微透镜阵列1的前表面S1.1为平面，后表面S1.2为自由曲面，自由曲面微透镜阵列1包括偶极照明的自由曲面微透镜阵列和四极照明的自由曲面微透镜阵列；聚光透镜组2由至少一个聚光透镜组成；激光束经自由曲面微透镜阵列1偏折后成像于无穷远，再经聚光透镜组2作用后，出射光束成像于聚光透镜组2的后焦面。本发明结构紧凑、简单；整形效果好，能量利用率高；实用性强，应用范围广。
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公开(公告)号：CN101936504A
公开(公告)日：2011-01-05
申请号：CN201010272051.1
申请日：2010-09-03
申请人： 浙江大学
IPC分类号： F21V5/04
摘要： 本发明公开了一种用于光刻多极照明的自由曲面微透镜阵列装置，包括沿光束传播方向依次放置的自由曲面微透镜阵列1和聚光透镜组2；自由曲面微透镜阵列1由按行和列均匀排布的自由曲面透镜单元U构成，每个自由曲面透镜单元U形状相同，自由曲面微透镜阵列1的前表面S1.1为平面，后表面S1.2为自由曲面，自由曲面微透镜阵列1包括偶极照明的自由曲面微透镜阵列和四极照明的自由曲面微透镜阵列；聚光透镜组2由至少一个聚光透镜组成；激光束经自由曲面微透镜阵列1偏折后成像于无穷远，再经聚光透镜组2作用后，出射光束成像于聚光透镜组2的后焦面。本发明结构紧凑、简单；整形效果好，能量利用率高；实用性强，应用范围广。
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公开(公告)号：CN118550019B
公开(公告)日：2024-09-24
申请号：CN202411019738.2
申请日：2024-07-29
申请人： 浙江大学
摘要： 本发明公开了一种基于等面积随机网格的自由曲面微透镜阵列扩散片。该扩散片由多个以等面积随机网格为边界的自由曲面微透镜紧密排列而成，每个微透镜之间面型互不相同且随机排布。该扩散片基于等面积随机网格进行设计，保证每个微透镜入射和出射光的能量相同。该等面积随机网格的生成方法是首先生成一个周期性的网格阵列，然后以网格顶点坐标作为变量，通过约束每个网格的面积为恒定值，去求解用顶点坐标作为变量的非线性方程组，利用数值求解方法求出网格顶点坐标的最优解，从而得到等面积随机网格。随后通过基于平行光近似的自由曲面光束强度调控模型求解随机边界的自由曲面透镜面型参数，通过反馈算法和衍射传输得到均匀的强度分布。
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公开(公告)号：CN117826443A
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202410112782.1
申请日：2024-01-26
申请人： 浙江大学
IPC分类号： G02B30/33 , G02B30/27 , G02F1/13357
摘要： 本发明公开了一种高均匀度定向背光模组及包含该背光模组的三维显示系统，属于自由立体显示领域。该背光模组包括基板、光源阵列、光阑阵列、透镜阵列以及微棱镜匀光膜片。一组具有一一对应关系的光源、光阑与透镜组成一个定向匀光调控单元，实现光束的匀化与准直，而微棱镜匀光膜片可以在不影响出射光准直性的前提下，改善制造误差与拼接问题导致的照明瑕疵以及透镜面型引起的观看问题。该背光模组可以实现完全覆盖背光模组出射面的连续、大面积、高均匀度、高准直性的定向照明。三维显示系统包含上述背光模组、液晶显示元件和光场调控元件，可以提供视觉体验舒适的高性能、轻薄化裸眼三维显示。
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