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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
Applicant: 浙江大学
IPC: G02B30/33 , G02B30/27 , G02F1/13357
Abstract: 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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公开(公告)号：CN114355608A
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202210111960.X
申请日：2022-01-27
Applicant: 浙江大学
Abstract: 本发明公开了一种用于实现三维空间任意光分布精准调控的自由曲面透镜设计方法。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光路结构，通过数值剪裁自由曲面面形，在三维空间任意观测平面上实现对光分布的灵活调控。本发明主要根据斯涅尔定律和能量守恒定律在计算机辅助下，设计出满足目标照明分布的自由曲面透镜。本发明中自由曲面透镜入射面和出射面可均为自由曲面，根据具体的目标照明分布要求，可实现单个、两个甚至多个自由曲面的设计。本发明可以满足复杂的照明需求，同时对目标照明面的空间位置没有限制。本发明结构简单；整形效果好、能量利用率高；实用性强，应用范围广。本发明设计能保证曲面的连续性，便于加工。
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公开(公告)号：CN114609793B
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202210059759.1
申请日：2022-01-19
Applicant: 浙江大学
Abstract: 本发明涉及一种宽光谱激光束整形系统，尤其涉及一种基于非球面透镜的宽光谱激光束整形系统。该整形系统包括光源和在光线行进的光轴方向上依次排列的第一光学透镜、第二光学透镜、第三光学透镜和第四光学透镜；通过各光学透镜的联合作用，可同时实现对宽光谱入射激光束的强度和波前的准确调控，使出射光束满足预定的波前和强度分布要求。本发明通过有效匹配光学材料实现宽谱段下的光束整形，有效光谱范围覆盖可见光波段。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：CN114607963A
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202210254074.2
申请日：2022-03-15
Applicant: 浙江大学
Abstract: 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
Applicant: 浙江大学
IPC: G02B27/01
Abstract: 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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114607963B
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202210254074.2
申请日：2022-03-15
Applicant: 浙江大学
Abstract: 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：CN111828850B
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202010681426.3
申请日：2020-07-15
Applicant: 浙江大学
IPC: F21K9/20 , F21V5/04 , G06F30/20 , G06T17/10 , F21Y115/10
Abstract: 本发明公开了一种基于非球面透镜面形数值重构的大面积均匀照明系统，属于非成像光学和扩展光源光束整形技术领域。系统包含若干沿行、列两方向等间距排布的具有相同结构的阵列单元；该阵列单元由一个非球面透镜(U)和一个发光面光源(V)构成；每个非球面透镜(U)的非球面透镜面型参数相同，每颗发光面光源(V)也相同；每颗发光面光源和相应的非球面透镜的光轴重合，发光面光源的出光经相应的非球面透镜偏折后在目标照明面上产生对应的能量分布单元，所有能量分布单元叠加产生预定的大面积均匀能量分布。本发明结构紧凑、简单；照明面积大，能量分布均匀性高，能量利用率高；实用性强，应用范围广。
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公开(公告)号：CN110208941B
公开(公告)日：2020-09-29
申请号：CN201910363588.X
申请日：2019-04-30
Applicant: 浙江大学
IPC: G02B23/24
Abstract: 本发明公开了一种用于内窥镜均匀圆形照明的基于非球面透镜的光学系统，属于非成像光学技术领域。本发明系统根据照明要求设置非球面透镜的具体光路结构，包含一个非球面透镜，半透半反棱镜和渐变折射率透镜，根据折射定律，能量守恒定律和渐变折射率透镜光线传输特性，在计算机辅助下，设计出可实现均匀圆形照明的非球面。入射光线经非球面透镜折射再经半透半反镜折转后聚焦于渐变折射率透镜前端面中心，从渐变折射率透镜后端面出射后，在目标照明区域产生照度均匀的圆形光斑。本设计可获得较大的均匀圆形照明区域，能量利用率高，在内窥镜照明领域有重要应用价值。本发明设计能保证曲面的连续性，便于加工。
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公开(公告)号：CN113448098B
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN202110663579.X
申请日：2021-06-16
Applicant: 浙江大学
IPC: G02B27/01
Abstract: 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：CN111828850A
公开(公告)日：2020-10-27
申请号：CN202010681426.3
申请日：2020-07-15
Applicant: 浙江大学
IPC: F21K9/20 , F21V5/04 , G06F30/20 , G06T17/10 , F21Y115/10
Abstract: 本发明公开了一种基于非球面透镜面形数值重构的大面积均匀照明系统，属于非成像光学和扩展光源光束整形技术领域。系统包含若干沿行、列两方向等间距排布的具有相同结构的阵列单元；该阵列单元由一个非球面透镜(U)和一个发光面光源(V)构成；每个非球面透镜(U)的非球面透镜面型参数相同，每颗发光面光源(V)也相同；每颗发光面光源和相应的非球面透镜的光轴重合，发光面光源的出光经相应的非球面透镜偏折后在目标照明面上产生对应的能量分布单元，所有能量分布单元叠加产生预定的大面积均匀能量分布。本发明结构紧凑、简单；照明面积大，能量分布均匀性高，能量利用率高；实用性强，应用范围广。
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