用ZEMAX设计简易LED准直镜

1、用ZEMAXS计简易LED准直镜 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*Q| Hon SeqmentEditrmri Q*l

2、1;*et4ri Qtt ihue Joeli J£i社心 pCtoject TypeFront RZ LengthBack RPar & (unuisedji1Evtn”.11,600000.000000S.OOCODO2Standard lens0.OOODOOO.GOOOOO3.000000s.oaooDO35000003Cylinder VoIujmIS.0000002.000000P15.000000Hon SequhICoBpDn«rnt Editce4i(Irrrs 凶“匸1如鼻 帖暨必!； I««ls IiitCbSect Typ

3、eRet Ob.I Midft OfZ Fosltlonir*Materialt Layout RaysIEvenAjphcre亀鼻LQ-2.0000V*PlA*FWIAlusaooao2Lees1Q»0>Q>000*0.0000003Cylinder VsIum0:-J.0000p*p415.0000002) 光源部分我们用SOURCEAY故为光源,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MACR可以自动生成：steps=90in cr=90/steps #max an gle is 90 degreepi = 4*ATAN(1)dr = pi/1

4、80startobj=4For i,0,steps,1an gle = i*i ncroo=i+startobjIn sertObject 1,ooSetNSCProperty 1,oo,0,0,"NSC_SRAY" # surface,object,code,face,valueSetNSCProperty 1,oo,3,0,2 # source in side of object 2SetNSCPositio n 1,oo,4,a ngleSetNSCParameter 1,oo,1,1 #layout raysSetNSCParameter 1,oo,2,1 #an

5、alysis raystar = 0opr = i+1In sertMFO oprsetopera nd opr, 11, "NSRA" setopera nd opr, 3, oo # src# setopera nd opr, 6, 3 # seg# setopera nd opr, 9, 1 # weight setopera nd opr, 7, 5 # y coord in ate setopera nd opr, 8, tar # tarNextupdate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

6、线都大概的按预期的方向会聚!fon-Sequent ml CnapniincutEditorSelves. Ear""£l*iTypeRef Oto.inAide OfJ.z Podii：Loa工宇AT1Even. Asphcre ,00-2,0000|V*4-2Standazfl Lens01O.OQQOOja3Cylinder Volume0a-2.0000rsM>i4Souzce R&y02DQOQDDV1.V¥Scusce R*y02o.goooo量Myhk Say02«»L#7Ray02o.mao-¥

7、eSouxce R&y02000000*9Seuree R&y020.00GOO1|i10scur<» R*y02D ooaow1*11Soiirce Ray020 GOOOOv*12Souxce Ray02O.OOOQO*Source R&y02D.00GOO114Source Ray02D00ODDVViyScuzcc Ray0200000*HSuzm R*y02©00000»-17Staurcc R<yQ2口.ao&ooVkV19ouxee R&y02D00GODVISS«us« R*y

8、020.00000*+-”20Scarce R«y020BQOOOO>*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1）布尔操作后的结果2）模拟,将所有的SOURCEAFE删除，我们用SOURCRECTANG来代替LED,大小取1*1, COSINE EXPONENT 1.0来

9、做为朗伯发光体，把DECTOF设置至U 1010MMi,模 拟1M处的光斑,DETECTOR勺大小设为3）模拟结果:A.光斑0.OIHD0.OL260 * 0Q98s oaseQ.0Q2G広 0(31*口ETECTOP IMAGE： THCDHE貝ENT 卬阳MRMESffr flMG B 20DETOCTOH C, MSCC SUSPACE J-SEE 1006 KV U X LCCfiU丽 H MlLLlMEr 1RRRDU«：£ ； I网E-UU2 頂nS/DlPTDfTflL FEJEE；啊22J7EF(H WRITSpixels w u x h. rofTiflL Htrs = kaiu'U$*X COORDINATE VALUEItis5C2I.Xn.tctjiir?RRDIRNF INTENSITYSAT AUD 8 2SB9KrttiK bl iie awn i： eou(Bfs r 彊锻媲hk I； -Um n £js»,yi -imtn Ltmn. nms m hx nsh, iorwe am KK WWirf : l