Hình 3.5: Mô phỏng, thiết kế thấu kính biên dạng tự do dạng ma trận a) Hình ảnh 3D mô phỏng hình dạng thấu kính
b) Hình ảnh 3D mô tả thấu kính ghép nối với thấu kính chuẩn trực
Hình 3.5 đưa ra bản thiết kế thấu kính biên dạng tự do dạng ma trận, bản thiết kế ở dạng 3D này cho phép kiểm tra sai khác so với thiết kế bạn đầu.Sau khi kiểm tra đối chiếu, bản thiết kế 3D không có sự khác biệt so với thiết kế của thấu kính. Sau khi đưa ra kết luận về sự sai khác giữa bản thiết kế và mô phỏng 3D của thấu kính, chúng tôi tiến hành chế tạo thấu kính bằng phương pháp gia công CNC.
Hình 3.6: Thấu kính biên dạng tự do a) trước và b) sau khi xử lý bề mặt
Nhìn vào hình 3.6 của thấu kính biên dạng tự do dạng ma trận trước và sau khi đánh bóng, có thể dễ dàng thấy được sự khác biệt giữa hai trường hợp.
48
Sau khi được đánh bóng, thấu kính có được độ trong nhất định, tăng hiệu suất truyền qua của thấu kính.
Hình 3.7: Kết quả mô phỏng phân bố chiếu sáng của thấu kính biên dạng tự do dạng ma trận
Dựa trên cách thức tính suy hao và độ đồng đều đã được nêu ở phần trên, chúng tôi đưa ra đánh giá về thấu kính biên dạng tự do thông qua mô phỏng trên phần mềm Light Tools. Hiệu suất truyền qua của hệ thấu kính bao gồm thấu kính chuẩn trực và thấu kính biên dạng tự do sử dụng vật liệu PMMA đạt 97%. Mất mát quang học ngoài sự hấp thụ của vật liệu chế tạo thấu kính, còn do thấu kính chuẩn trực có chùm tia thoát ra không hoàn toàn là chùm song song, một số tia không phải là song song không tuân theo thiết kế ban đầu. Theo kết quả mô phỏng trên hình 3.7, sự phân bố tạo thành hình vuông có kích thước 70x70cm ở độ cao 70cm, phù hợp với hình dạng thiết kế. Độ đồng đều độ rọi trên bề mặt đo đạt 80% vói cường độ tối thiểu đạt 25 lux và cường độ tối đa đạt 47 lux.