引言 

在上一篇文章中我们已经完成了LED准直透镜的序列方法设计，准直透镜已经优化完成。

接下来我们需要在非序列照明模式下添加实际的LED光源，检查透镜的准直情况。 

 将优化好的系统直接转换为纯非序列模式：

我们将只看到一个单一非球面透镜，将透镜的Edge1和Edge2设置为11作为透镜压边：  

接下来需要完善非序列系统，作为LED光源，首先我们需创建LED的发光形式。我们可以使用导入的IES光源模式，也可以近似创建LED发光模型。通常白光LED都是芯片表面覆盖黄色荧光粉，靠蓝色激光激发黄色荧光混合产生白光。由于荧光表面特性为朗伯散射，因此我们可以使用ZEMAX非序列的朗伯散射模型来模拟这样的芯片。同样，如果LED一次配光后的发光角度较小，如90度或更小，则可以使用高斯散射模型来近似模拟。方法如下：

插入一个矩形光源Source Rectangle，大小为LED芯片尺寸，0.5*0.5: 

在紧挨光源之后放置一个矩形散射片代替实际芯片，通过散射形成LED发光形式： 

在Rectangle上点击右键打开物体属性对话框，找到Coat/Scatter标签，选择Lambertian朗伯散射，设置100%的散射：

 打开L3n图，右键打开设置窗口，勾选散射标签： 

对光源局部放大可以看到近似LED的发光特性：

 在距离光源1米的位置添加矩形探测器Detector Rect，设置大小为70*70，像素为100*100，将光源输出光线修改为500条： 

 点击Dcl进行光线追迹，勾选散射选项： 

在L3n图上可以看到我们优化的透镜准直效果： 

 在阴影模型图上可看到探测器的光斑形状及均匀性：

 点击Dvr打开探测器查看，显示反灰色，平滑3（平滑不宜太大）,可以看到一个方形且非常均匀的光斑。这就是使用透镜对LED光束准直以后的远场光斑形状，从成像的角度解释，LED芯片位于透镜的物方焦点处，则通过透镜成像后，芯片将被投影在无穷远处。所以我们在远距离处便看到了方形光斑：

方形光斑的照度曲线如下，接近平顶状态，可见准直后的光斑均匀性非常好： 

上图中我们看到，探测到的Total Power为0.4765W，也就是在不考虑透镜表面菲涅尔反射及透镜内部吸收的情况下，最佳效率才47%，如果我们光线追迹时考虑偏振和分光，则效率只有42%，可见此准直透镜效率并不太理想。通常为了提高准直光的效率，可以采取几种措施：加大透镜口径，缩短透镜与光源的距离，使用发光角度小的LED，设计带有反光罩的透镜即CPC透镜。一般在LED透镜中常使用发光角度较小的LED光源提高光效。

由于本系统已经具有较高的准直性，我们的准直透镜目前不需手动修整，当然，由于我们在序列优化中使用的是点光源代替实际的LED，LED芯片尺寸并未考虑进去，所以在非序列模式下实际光源尺寸大小会引起部分的像差，导致发散角变大，所以系统还是可以进行微小调整。在之后的非序列优化中我们将向大家展示非序列的优化功能，获得更高的准直效果。  

 本篇文章讲解了设计LED准直透镜的方法，使用ZEMAX序列优化功能优化出透镜初始结构，然后转到纯非序列模式下模拟整个光路。在LED建模上，我们创新性的使用散射模型的方法近似描述LED的发光场型。准直后的光斑在远场为LED芯片投影，因此为方形。我们将在其它相关文章中介绍非序列准直优化方法，使大家对非序列照明设计更加坚定信念。

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