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《用ZEMAX设计简易LED准直镜.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、用ZEMAX设计简易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.2)
2、光源部分我们用SOURCERAY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=90incr=90/steps#maxangleis90degreepi=4*ATAN(1)dr=pi/180startobj=4Fori,0,steps,1angle=i*incroo=i+startobjInsertObject1,ooSetNSCProperty1,oo,0,0,"NSC_SRAY" #surface,object,code,face,valueSetNSCProper
3、ty1,oo,3,0,2#sourceinsideofobject2SetNSCPosition1,oo,4,angleSetNSCParameter1,oo,1,1#layoutraysSetNSCParameter1,oo,2,1#analysisraystar=0opr=i+1InsertMFOoprsetoperandopr,11,"NSRA"setoperandopr,3,oo #src#setoperandopr,6,3 #seg#setoperandopr,9,1 #weightsetoperandopr,
4、7,5 #ycoordinatesetoperandopr,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
5、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 2)模拟,将所有的SOURCERAY都删除,我们用SOURCERECTANGLE来代替LED,大小取1*1,COSINEEXPONENT取1.0来做为朗伯发光体,把DECTOR设置到1010MM处,模拟1M处的光斑,DETECTOR的大小设为500*5003)模拟结果: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
6、镜或变型.
