Resumen de Influence of the number of re-emitters on a diffuser modelling for the optimization stage

P. Blanco, Josep Arasa i Martí

• English

  Inside the process of optical design, the diffusion phenomenon is usually set apart until the final stage:

  the study of tolerances. So, its influence is evaluated considering the whole of the system after having designed it taking into account all other parameters. The phenomenon of diffusion is relevant in many optical designs and its influence can determine the final design. So, this procedure, relegating diffusion to stage study, does not means that its influence over the system isn’t heavy, but stems from the high computational cost of considering it on earlier stages. But there is a way to include it before the tolerances study stage by using a dual optimization process with an on/off mechanism. Thus the best system configuration is obtained considering the diffusion. In order to reduce the computation time we adjust dynamically the values of the diffuser model control parameters. The number of re-emitters is one of these strategic control parameters, inside this parameter are included two different values, the number of reemitting focus and the number of reemitting rays considered. Varying this value, different degrees of model accuracy can be obtained, allowing to adapt the model accuracy depending on the merit function instantaneous value. In this paper we analyse the use of a diffuser model, varying the parameter of the number of reemitters, and its influence on optical system computer aided design (CAD). We make so by employing a simple system consisting on a light source, a biconvex lens, on which the diffusion model is applied only on the second surface, and a detection display.

• English

  En el marco de trabajo del diseño óptico, el fenómeno de la difusión normalmente queda relegado a la fase final del estudio de tolerancias, momento en el que se valora su influencia en el sistema ya diseñado.

  El hecho de relegar la difusión a la etapa de estudio no es indicador de que no pueda influir en el diseño, sino del alto coste computacional que implicaría su inclusión en etapas anteriores. En múltiples diseños ópticos resulta relevante el fenómeno de la difusión y su influencia puede determinar cómo se realiza el diseño. Una manera de incluirlo en las etapas previas a la etapa de estudio de tolerancias es mediante el uso de un proceso de optimización dual con un mecanismo de transición que activa/desactiva el modelo de difusión dentro del propio proceso. De esta manera se obtiene la mejor configuración teniendo en cuenta la difusión que presenta el sistema. Una manera de reducir el tiempo de cómputo consiste en adaptar los valores de los parámetros de control del modelo de difusor dinámicamente siendo uno de los parámetros estratégicos el número de elementos de reemisión, este parámetro está formado por el número de focos de reemisión y el número de rayos que se consideran en el modelo. Mediante la variación de este valor se obtienen diferentes grados de precisión del modelo, lo que nos permite adaptarlo al proceso de optimización, dependiendo del valor instantáneo de la función de mérito utilizada. En el presente trabajo se realiza un análisis de la influencia del número de elementos de reemisión de un modelo de difusión dentro del marco del diseño asistido por computador (CAD) empleando para ello un sistema sencillo que consta de una fuente de iluminación, una lente biconvexa, sobre la que se aplica la estrategia de inclusión de los difusores únicamente en la segunda superficie, y una pantalla de detección