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背光显示的光学设计工具

导读: 本文介绍了美国ORA公司的LightTools光学设计和分析软件的特性,可用于开发当今最先进的背光设计应用。

  第二种提取方法,模压成型提取技术,使用了LightTools软件的三维纹理功能,这使得对重复结构的光线追迹非常有效,存储信息非常紧凑。非三维纹理功能创建的模型,其光线追迹比用三维纹理创建的模型要慢30多倍,文件要大100多倍。三维纹理有三种基本形状可供选择:球形,棱形,和金字塔形(图7)。背光工具可以定义线性可变的微结构。但是三维纹理工具可以使用二次贝塞尔曲线非线性地改变纹理参数。图8所示的例子是一个槽形微结构(使用棱形3D纹理建模)作为提取机理。由此产生的导光板,及其仿真结果如图9所示。

  背光的光学计算

  背光显示屏最重要的两个光学量是导光板上表面的显示亮度和照度均匀性。计算发光强度和各种色度量(CIE坐标和相关色温CCT)也是重要的。LightTools软件内置了这些计算功能和许多其他功能,以帮助理解蒙特卡洛仿真生成的数据。

  蒙特卡罗仿真是LightTools软件计算照度的基础。随机数生成器用来选择光线开始位置,方向和波长,用于取样在接收面的光线分布。“随机”数字的选择会大大影响仿真的收敛。使用低差异(Sobol)数字序列(它不是完全随机的),可以将错误减少到1/N,其中N是光线在接收端的数量。可以看到采用随机数字序列(图10)和Sobol数字序列(图11)计算色度的比较结果。在这个例子中,采用随机128,000条光线的仿真结果相当于Sobol的16,000条光线的准确性。重要的是比较不同软件的仿真收敛速度,我们关心的是达到某种仿真精度的速度,而不是追迹一定数量光线的速度。在LightTools软件中,接收器是用来收集光线数据计算照度的。

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