引言
本文针对Zemax 13新版光学及照明设计软件的功能详细进行介绍。
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照明系统实时模拟
照明系统的实时动态模拟同样属于照明系统设计的一部分。快速光线追迹模式是一种新型照明系统设计方法,目前正在申请专利,它比传统灯具照明软件工具及光线追迹收敛速度快20~500倍。本模式可用于专业灯具设计,它实现了可视化的优化效果,使我们在照明系统设计及修改时能实时查看照明光斑的样式变化。
快速光线追迹使用先进的光线插补技术,因此无需追迹上百万光线就可快速评估照明样式变化。预期的应用以快速确定合适照明样式,允许初始设置和照明系统设计,比传统光线追迹有着更快的设计进程。
快速光线追迹模式适用于:光源的尺寸和空间分布对系统设计不太重要,或由于光源本身足够小,或光源距离二次配光元件足够远。例如:快速追迹模式非常适合模拟很小的LED光源,即使LED光源远场分布样式很复杂。快速追迹模式对设计LED照明系统来说是理想的工具,包括建筑照明和街道、道路照明。
对于快速追迹模式近似适用的那类系统,它提供给用户一个快速的虚拟模型工具。对于快速追迹模式完全适合的那类系统,它可以非常高效地给用户可视化优化效果,修改设计数据实时查看系统性能。传统光线追迹分析(最好使用Radiant Source模型),应当始终作为最终形式来验证快速追迹模式分析的结果。
在ZEMAX IE版中增加了Creo® Parametric® (之前的Pro/E)到CAD管理器中。我们可以直接在Zemax中打开并编辑Creo零件和组件。
另外,Autodesk® Inventor®和Creo支持多重组态零件(SolidWorks®零件早已支持多组态),材料和膜层信息现在也可以写回到SolidWorks 和 Autodesk Inventor文件中。
同样,现在我们使用更为简洁的用户界面,仅用CAD零件和CAD组件开头,替换掉了之前的PartLink™ 和AssemblyLink™。
导入物体(Imported Object)现在重命名为“'CAD Part STEP/IGES/SAT”,STL物体重命名为“CAD Part STL”。这两个物体类型都在ZEMAX EE版中可用,其它CAD零件和组件仅在IE版中可用。
道路照明系统符合CIE 140-2000“道路照明规范”
道路照明规范也适用于建筑灯具和其它照明系统。对于不满足规范要求的照明系统,
ZEMAX会自动生成评价函数来优化灯具输出。
道路照明设计给设计者提供了一个强大的工具来分析和优化道路照明系统。
根据指标要求优化灯具
一种快速而简单的方法来优化灯具设计以满足指定的要求。
自动转换任何的BMP,JPG或PNG文件为颜色和通量的评价函数目标。我们只需简单添加优化变量,ZEMAX便可以完成其它的工作。
显色指数(CRI)和相关色温(CCT)
使用工业标准的光质测量(Light Quality Metrics)来衡量和比较光源特性。
ZEMAX 13 IE版提供了显色指数(CRI)和相关色温(CCT)来帮助你更真实的呈现光源的颜色特性。
应用户要求,我们已经增加了许多新功能和性能提升:
非序列光线追迹速度比之前系统提高20%-30%,对于更复杂系统达到最大性能增益。
NSTR优化操作线程在多核机器上变得更快
IMAE优化操作数支持波长参数
序列评价函数“喜好操作数”选项允许用户自定义喜好的操作数增加到序列评价函数的顶部。
Grid GRIN序列表面允许3D折射数据,可从ASCII文本文件读取数据。
琼斯矩阵面现在支持SE版本
增加了一个新的“data”表面。这个虚拟表面支持最多240个附加数据到定义的UDS表面上。Data表面必须紧跟UDS表面之前并且在单一UDS表面中最多可使用20个这样的表面。这个表面的目的是允许用户定义的一系列值成为参数化可被优化和控制,例如网格数据点。一个新的FIXED_DATA4 UDS DLL结构也增加到软件并支持这个功能。
RSMx查看器支持伪彩色图,低强度区域也更容易被观察到了
颜色探测器物体可测量光谱能量分布
光源光谱图可显示光线在探测器上的显色指数
光线数据库现在可显示光线是否产生波长漂移(荧光散射)
极坐标图散射查看器也增加了2D散射函数
增加了一个Astigmatic-Gaussian物理光学光束定义
ZEMAX 64位版本物理光学现在支持最高16384的采样
Zernike vs Field分析图允许指定Zernike系数的范围画出与视场的函数关系图。视场对话框现在可直接使用面积相等定则计算出指定的视场数
热分析现在支持Q类型非球面
评价函数编辑器现在支持在任何评价函数中插入评价函数文件
XENC和XENF优化操作数支持最大距离参数
ZPL POP关键词支持用户自定义CFG文件
ZPL SOLVEBEFORESTOP关键词可使ZPL求解类型置于光阑面之前
ZPL SURP和SETNSCPROPERTY关键词支持内建的BSDF散射函数
MODIFYSETTINGS控制被增加用于:
表面矢高:采样和表面设置
像模拟:应用固定孔径,使用RI和翻转图像设置
探测器查看:输出图像文件设置
惠更斯MTF:所有设置
Huygens MTF vs Field:所有设置
Huygens through focus MTF:所有设置
FFT through focus MTF:所有设置
Universal plot 1D:所有设置
Universal plot 2D:所有设置
ZEMAX Part Designer 有一个新的草图弧形工具,允许直接定义点和曲线。
草图可以是参数化的或有限制的。SINE,COSI,TANG,ASIN,ACOS,ATAN和SQRT数学函数也增加进去了。
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