[发明专利]一种基于着色剂的光学装置及其人工智能的设计方法

摘要

本发明公开了一种以着色剂为有效成分的光学装置及其设计方法，所述方法包括如下步骤：输入优化目标；从着色剂的电子数据库中筛选着色剂；指定约束指标；运用光学和色彩学模拟方法模拟以着色剂为有效成分的光学装置的光学透射以及使用者色彩感知的效果；在约束指标的要求范围内，优化所需的光学装置的各种参数使其尽可能的接近或实现所需的目标；对设计成果绘图与数据显示；储存设计成果。本发明的光学装置在380‑780纳米的光波范围内只有440‑510纳米是低透射光波长区域，或者只有530‑610纳米或者440‑510纳米、530‑610纳米这两个区段同时是低透射光波长区域。本发明的方法能够大大提高设计效率。

主权项

1.一种以着色剂为有效成分的光学装置的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：1）输入优化目标；所述优化目标包括透射光谱目标，和/或着色剂数量，和/或光学装置基层层数、厚度，和/或各种所需的色感指标，和/或光学装置制作成本；2）从着色剂的电子数据库中筛选着色剂；所述着色剂的电子数据库中参数包括着色剂的种类、吸收和荧光光谱、摩尔消光系数、荧光光谱特征、量子产率、激振、光学稳定性、化学稳定性、热力学稳定性、在不同基质中的溶解度与光学变化、与其他着色剂的化学作用、成本、供应商、毒性；3）指定约束指标；所述约束指标是步骤1）中的任何一种或多种优化目标；4）运用光学和色彩学模拟方法模拟以着色剂为有效成分的光学装置的光学透射以及使用者色彩感知的效果；通过本层基质的综合入射光、该层中着色剂的摩尔消光系数和密度以及基质厚度，根据朗伯 ‑比尔定律来进行着色剂在基质中的对光的吸收的光学模拟；通过着色剂的释放光谱特征、本层基质的综合入射光强度和量子产率、以及光学透射装置和人眼的物理、几何特征所产生的减免影响，进行每个着色剂在基质中所产生的荧光的光学模拟；5）在约束指标的要求范围内,优化所需的光学装置的各种参数使其尽可能的接近或实现所需的目标；进行优化包括如下步骤：51）根据光学装置的几何与人眼的相对位置、距离以及人眼瞳孔的几何确定着色剂荧光形状系数；52）输入一个单数光谱目标；53）定义设计光谱的优化成本函数；54）选择单个或综合性质的光学装置设计目标进行多目标优化；优化采用人工智能的方法对优化类别进行判定；6）对设计成果绘图与数据显示；7）储存设计成果。