转载《用ZEMAX设计简易LED准直镜》

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一. 初始解的构建
1. 为了简单采用此透镜由三部分构成:
A. 全反射部分, B. 折射部分,C.切除部分(这一部分在设计时也可以不考虑,可以在设计完成后再加入)
图中光束分两个部分, 一部分为折射部分,另一部分为全反射部分, 可以看出,折射部分光束为三段,全反射部分光束分为四段,由于是平行光出射, 所以在优化时只要考虑第三段就可以了.
初始数据:
1) 几何体部分
TIR部分是一个非球面透镜,中间部分是一个标准透镜(有曲率和圆锥系数),切除部分是一个圆柱体;
注意中间的透镜部分的材料为空气,因为它相当于也是被切除掉的.


  2) 光源部分
我们用SOURCE RAY做为光源, 这样可以NSRA来进行优化; 光源的生成与操作数的建立按如下的MACRO可以自动生成:
steps=90
incr=90/steps #max angle is 90 degree
pi = 4*ATAN(1)
dr = pi/180
startobj=4
For i,0,steps,1
angle = i*incr
oo=i+startobj
InsertObject 1,oo
SetNSCProperty 1,oo,0,0,"NSC_SRAY" # surface,object,code,face,value
SetNSCProperty 1,oo,3,0,2 # source inside of object 2
SetNSCPosition 1,oo,4,angle
SetNSCParameter 1,oo,1,1 #layout rays
SetNSCParameter 1,oo,2,1 #analysis rays
tar = 0
opr = i+1
InsertMFO opr
setoperand opr, 11, "NSRA"
setoperand opr, 3, oo   # src#
setoperand opr, 6, 3   # seg#
setoperand opr, 9, 1   # weight
setoperand opr, 7, 5   # y coordinate
setoperand opr, 8, tar # tar
Next
update
我们每隔一度产生一条光线,最终的结果如下, 从图中可以看出,光线都不是平行的. 这里注意要调整参数保证所有光线都大概的按预期的方向会聚!!




二. 优化
经过上面的准备工作,这时我们就可以优化了, 当然那几个物体的相对位置需要用PICKUP来约束, 这里不就详细说明了.
初步优化的结果如下:

可以再调整一下透镜的口径, 再优化一次. 可以看出, 透镜的口径是在增加的, 并且其底部是一直往左移的. 最终会达到一个比较平衡的状态;到这里优化工作就已经完成了. 我们可以对这三个部分进行一个布尔操作得到我们想要的透镜!  

三. 最终模型的建立和模拟
1) 布尔操作后的结果


A. 光斑

B. 发散角

以上是一个简单的准直镜的构建. 采用ZEAMX的优化算法结果特定的建模完成该设计, 当然还可能存在诸多不足之处,但此思路可供参考. 也可以设计相似的透镜或变型.

非常謝謝分享，正好需要

好文章,谢谢,希望以后多出这样帖子

谢谢！

用ZEMAX设计简易LED准直镜，不错！

学习了！

学习了啊。正缺乏这样的资料呢。

谢谢楼主的分享！！！！

正需要这个。。谢谢楼主了。。。

不错，是一个适合初学者的实例！

这个不错

謝謝大大的ㄈㄣ想喔....感謝