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室内照明案例分享1—照度分布的模拟

本文介绍在 OpticStudio 中对室内照明进行模拟。创建室内照明 通过光源物体创建室内照明。 在这里创建室内照明的规格,如下所示。 亮度     :3000  lm 直径  :φ550 mm 配光  :半值  60°此外,房间空间设置如下。 宽:2.7 m × 3.6m 高:2.2 m 对光源物体使用(椭圆)光源。 为了确认光分布,设置(极)探测器和(矩形)检测器。 由于房间高度为 2.2 米,因此(矩形)探测器被设置在 2.2 米处。 亮度为 3000lm,因此能量设为 3000由于直径为φ550mm,在X半值和Y半值参数中输入半径275mm。通过在余弦指数中输入 1 来指定亮度分布。 执行光线追迹的结果如下所示 光分布 光分布按照输入的余弦 1 次方成比例分布。 此外,最大亮度为 962.53 坎德拉。  照度分布2.7m × 3.6m的探测器放置在距光源 2.2 米处,照度分布如下图所示,中心照度为 197 Lux。 从先前的969.6坎德拉开始计算969.9 坎德拉 / (2.2 米) ^2 = 200 流明 / 平方米,近似计算与模拟结果相符。  查看照度分布,探测器边缘照度降至中心峰值照度的 36%。  光谱我们将使用 YAG 荧光粉白色 LED 光谱进行照明。  查看光谱,如下图所示。 光源的光谱决定了被照亮物体的外观颜色(显色性)。 参数对室内照明的仿真结果有显著影响。   那么,由于光源的数据是可创建的,因此,我们将在“室内”设置的条件下,模拟“室内照明”。 以下为非序列元件编辑器。  房间大小宽:2.7 m × 3.6m 高:2.2 m 使用矩形体创建墙。 探测器位于每面墙的前面(-1mm)。  ※ 在参考物体中输入“-1”,参考上一个物体。 ※ 在探测器的“仅前面”中输入“1”,仅接收来自前面的光线。  接下来,为每面墙设置膜层。 膜层可以按下面所示进行添加。 Coating名:WALL 所有可见光范围内的反射率为 65%。  通过查看不同波长的反射率,可以看到可见光范围的波长内反射率为 65%。  Coating名:BROWN在可见光范围内,短波长具有较低的反射率,而长波长具有更高的反射率。每面墙都反映出所创建膜层的反射率。 散射设置为 “Lambertian”。散射百分比,输入 1。 通过这样的设定,物体既有所设置膜层的反射率,同时有

[网络研讨会] Zemax集成化光学系统模拟整体解决方案 – 高能激光系统示例

感谢大家长期以来对 Zemax 的关注与支持!我们将在以下时间开展本次的网络研讨会,您可以通过以下链接进行本研讨会的注册。并且,您可以在我们全新的 Zemax 社区论坛上,事先或者结束后针对本次研讨会的内容对演讲者进行提问,也请自由留言进行交流。  时间:2022年5月25日(周三) 14:00-15:00 参与链接: https://attendee.gotowebinar.com/register/1819028061812850699?source=community 内容摘要: 在如今光学系统设计中,热效应和结构形变对于光学系统性能有着很大的影响。在本次研讨会中,我们将以全面介绍如何使用 OpticStudio 设计光学系统、并随后使用 OpticsBuilder 进行机械元件建模,最后结合 STAR 模块整合 FEA 分析数据应用于光学系统进行综合性能评价,作为如今 Zemax 旗下产品的完整应用流程。同时,我们也将使用高能激光系统为例,包含实际的文件做出基础的演示操作,帮助您更加直观地了解该操作流程中的详细细节。 需要进行热效应和结构形变分析的复杂光学系统性能整体分析,通常都是光学设计与分析领域的痛点,本次研讨会将为您带来全新的解决方案 - 基于 OpticStudio 的 STAR 模块。该模块于 2021 年 5 月载入至 OpticStudio 21.2 版本中,可以将分析得到的 FEA 数据应用至光学系统中的各元件表面上,拟合后对于系统进行整体的光学性能分析,无缝完成所有所需操作。 演示者: 高级应用工程师 胡皓胜,Ansys Zemax 中国

室内照明案例分享2—室内场景模拟

本文介绍室内照明(天花板顶灯),在室内人眼所看到的情况的模拟示例。上一篇文章中,我们创建了照亮房间的照明部分。我们将从创建家具开始。 家具制作使用Part Desginer功能创建房间家具。下面是沙发的示例。 同样,创建(带电视支架)电视、窗帘、桌子和椅子。各自创建膜层数据。反射率可以自由设置。下面是用于沙发的示例。同样,创建多个膜层。这里创建的膜层,分配如下。 Sofa       :沙发和椅子的座位部分。WOOD :桌子、椅子和电视支架。Curtain :窗帘。各波长对应的反射率如下图所示。◆Sofa◆WOOD◆Curtain对物体表面进行分组在“分析”选项卡的物体编辑器中打开物体。将使用同一膜层的表面转换为同一面组。通过为每个面组设置膜层属性,可以省去为每个表面设置的麻烦。通过如上的设置,椅子的面0使用WOOD膜层,Lambertian 散射。 模拟人眼在室内所见人眼所见的模拟方法如下:使用镜头。 使用RayRotator。 但是,如果使用透镜,由于景深较浅的缘故,整个房间因为离焦无法反射成清晰像。要实现模拟是困难的。 另外,使用 RayRotator 时,需要将光源放在相机内部,无法显示安装在室内的光源照亮室内的亮度情况。 因此,像针孔照相机那样景深深,光源可以放置在相机外部的方式进行模拟。下图是非序列元件编辑器中的信息。Object1:光源。    Object2:通过(颜色)探测器探测图像。    Object3:针孔相机的外壳。   Object 4:0.2mm×0.2mm 物体。使用重点采样,因此十分重要。  Object 5- 10 :房间四周的墙壁。Object 12-16:设置的家具。 相机部分的设定如下所示。物体2是探测器物体。物体 4 设置为非常小的矩形。 然后,在“重点采样”中,光线指向该物体后汇集,并记录在探测器中。 只有通过物体4光线才能到物体3(物体3是相机外壳),为设置光线不直接进入探测器,物体3属性为吸收。 该方法与针孔相机原理相同,它就像在探测器上投射室内图像一样。从物体 3 到探测器的距离会影响透视。 越短,透视就越突出。在此示例中设置为 50mm,在此情况下,透视感自然。物体4作为散射表面,设置重点采样。这样,被照射的物体上散射的所有光线都可以指向物体 4。然而,这种情况下,墙壁和地板上反射的光不能再次照亮房间。因此,我们

解像力仿真

本文为翻译帖,作者是Ryosuke Niitsu。原文链接:解像力チャートのシミュレーションについて | Zemax Community 本节介绍了一个模拟解像力图表的例子。作为一个例子,我们将使用一个等倍率的光学系统,如下图所示。首先,检查该光学系统的MTF。分辨率图是用黑白的二进制图像创建的。MTF设置如下图所示。解析图使用的是 "方波"。显示的是短波的MTF。在物体高度为-20毫米时检查20个周期/毫米,表明S图像_50% T图像6%。 接下来,对解像力图进行图像模拟。有两种方法可供选择。 (1) 局部相干图像分析。选择分析→扩展光源分析→部分相干图像分析。作为一个假设,需要注意的是,MTF是在20周期/毫米时评估的。在光学行业,一个单色对被算作 "1本"。换句话说,在20周期/毫米时,单色对的宽度是1毫米/20对=0.05毫米。 在这个模拟中,使用了'LINEPAIR.IMD'文件。该文件包含10行对,有10个0.05毫米的黑白对,所以0.05毫米×10=0.5毫米。那么在图像空间中,文件的一侧长度为0.5毫米。 真正的MTF是通过设置显示方法为X-section来计算的。MTF计算结果显示在红色框内的区域, 该值为50%。 (2)图像模拟。这样做的好处是可以在实际图表的图像上进行模拟。许多分辨率图表有多条垂直和水平排列的线。您也可以创建自己想仿真的图像。例如,对于一个纵向和横向都有三条线的图像文件来说我们将在一个文本文件中创建它,如下所示。然后,通过将文件扩展名转换为IMA,该文件可以作为图像文件使用。分析→扩展光源分析→图像模拟。按照以下参数对仿真进行设置,使用自定义的图像文件作为输入文件。输入0.3作为视场的高度。 你所创建的图像文件是12 x 12。因此,线的宽度是输入0.3的1/12,也就是0.025毫米。对于一对线对,0.025 x 2 = 0.05。 仿真的图像如下所示。你可以看到两条水平线(切线图像)。这种现象被称为 "伪像"。用FFTMTF检查时,切向图像为15线/毫米,MTF为0。然而,此后会有百分之几的对比度复现。在这种情况下,对比度可能存在,但黑白图像可能被颠倒。 如果在FFTMTF的设置中将类型改为相位,可以发现,在15线/毫米或更多的情况下,相位转为180°。 

Trick: TOLR的另类用途-如何添加一个需要先经过优化才能得到的参数作为操作数添加到Merit function editor 中

TOLR的用途TOLR是优化操作数,与公差敏感度分析有关,目的是返回公差敏感度分析的统计结果,并将这个结果加入到优化过程中。但实际上,包含了compensation过程的公差分析其实就是不同扰动条件下的优化过程。所以TOLR也可以用做一些需要事先经过优化才能得到的参数,当作优化操作数来用。TOLR的使用要添加什么在这一部分讨论的TOLR的使用,与公差没有关系,只要用TOLR背后的优化过程,因此会包含自定义公差脚本部分(因为前一个优化和主要的优化所使用的merit function不同),Tolerancing script中的内容是定义如何补偿及优化的。这里主要用到:CLEARCOMP (remove variables) COMP (set veriables) LOADMERIT (choose merit function) OPTIMIZE 案例及比较在Analyze> Prescription Data> General Dataz 中汇报的 back focus length 是paraxial data,没有相应的操作数,这里利用TOLR来返回这一数据。准备:前一个优化要用的评价函数十分简单, 建立并保存 .MF 文件 。第一个操作数是用来评价BFL的计算,目标是使中心视场近轴光线在像面高度为0。第二个操作数用来计算厚度值的。分别保存为 merit1.mf merit2.mf打开Tolerance> TolerancingSet-up> Mode: SensitivityCriterion> Criterion: User Script/ Script: New 新建一个TSC 文件, 并保存 在选好的Tolerancing界面点击SAVE,保存为 TOLR006.TOP, 这个文件名的format必须符合TOLRXXX的形式。 到这里设置已完成可以直接使用, 比较得出返回的值在各个分析中一致

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