光源分布及模拟方法探讨

打开ZEMAX 自带的非序列光线追击的例子来说明光源的分布。

打开文件“Samples\Non-sequential\Reflectors\3 helical lamps with reflectors.zmx”，文件显示了从3 个光源发出的光线到达3 个探测器的光线追迹，如图6-5 所示。

图6-3　带箭头的光线追击图

图6-4　几何像分析图

在“NSC 3D Layout”中对焦于其中一个光源发出的光线，并且放大，将会看见被模拟光源的螺旋结构。在这个例子中，每一个被仿真的光源都是用“Source Filament NSC”的物体类型，这些都是盘旋螺旋体。光线从沿着螺旋线的任一点发出，然后经围绕螺旋线的多面反射镜反射，如图6-6 所示。

图6-5　光线追击图

图6-6　放大光线追击图

从主菜单栏中选择选项“Analysis→Detectors→Ray Trace/Detector Control”，弹出一个对话框，如图6-7 所示，这个对话框是用来追迹分析光线的。单击“Clear Detectors”按钮，探测器将被清零。接着单击“Trace”按钮，这将追迹一束到达探测器的新的任意分析光线。光线追迹一旦完成，单击“Exit”按钮。

图6-7　光线追击检测对话框(https://www.xing528.com)

要想看光线追迹的结果，单击分析菜单“Analyze→Detector Viewer”，打开探测器视图，便可查看探测器上光线追击的结果，如图6-8 所示。系统默认显示第一个探测器，也就是第十个物体显示。

图6-8　探测器视图

点击“Detector Viewer”窗口菜单栏的“Settings”，或在探测器视图窗口中单击右键并选择“Open settings”，改变“Detector”的设置从第10 个探测器到另外一个探测器物体，然后点击“OK”，如图6-9 所示。

图6-9　探测器视图设置对话框

需要注意的是，要想查看探测器的位置和朝向，在非序列编辑器（NSCE）中单击探测器那一行任意位置。响应探测器的矩形在3D 视图窗口中用矩形框标出，如图6-10 所示。当选择第11 个探测器物体后，3D 视图中也表示出了这个物体，如图6-11 所示。

图6-10　选择第11 个探测器

图6-11　探测器物体11 光线追击图

在这个例子中，每次追迹将有从光源发出的1 万条分析光线被追迹。探测器分析所需的追迹光线数量，在NSCE 中对每个光源分别设置。在完全正式版的ZEMAX 中，这个光线数量，是可以改变的。要知道光线数量，在哪儿定义的，只需在NSCE 中单击任意线状光源物体（物体3、物体9）的一行。接着用右方向键移动曲线，直到看到标题为“ #Analysis Rays”的一栏。NSCE有“动态的”标题栏，像“Lens Data Editor”（透镜数据编辑器）。根据选择的物体的类型，标题栏会改变来让设计者获知每个单元中的数值。

本例中的“Layout Rays”每个光源均设置为5。Layout 光线的数量是与分析光线的数量分开设置的，因此当数以千计的光线被追迹时，Layout 窗口不会变得太凌乱。NSC三维模型Layout 窗口可以显示分析追迹的结果。这一选项可以通过NSC 三维模型窗口的设置“Detectors”选项来控制。如果设置为“Color pixels by last analysis”，则Layout 中的探测器物体将根据最后一次分析追迹结果来画出，如图6-12、图6-13 所示。