利用Zemax模擬復(fù)雜菲涅爾透鏡

本文介紹了如何模擬每個(gè)菲涅爾環(huán)都由不同數(shù)據(jù)定義的復(fù)雜菲涅爾透鏡。這種方法也可以用于定義復(fù)雜物體。

菲涅爾透鏡與普通透鏡有所區(qū)別，它是將普通透鏡連續(xù)、光滑的表面分成一系列同心圓環(huán)，這些同心圓環(huán)被稱為菲涅爾環(huán)帶 (Fresnel zones)。

菲涅爾透鏡比等效的普通球面透鏡質(zhì)量更輕，占用的體積更小,且可被用于燈塔投影、背投電視以及太陽能聚光器等多種應(yīng)用設(shè)備中。

絕大多數(shù)菲涅爾透鏡都可以使用非序列模式物體類型中的菲涅爾1 (Fresnel 1) 來進(jìn)行建模。在此模型中，不僅可以很好地控制菲涅爾透鏡的光學(xué)性能，還能控制傾角 (pitch angle) 、端蓋 (end caps) 等加工制造參數(shù)。傾角是指“非活動(dòng)”面（名義上與局部z軸平行的面）相對(duì)Z軸的角度。無論傾角是正還是負(fù)，齒距傾斜總是沿徑向向外的。在菲涅爾透鏡模具中加入幾度的傾角可以使零件加工更加容易。

用戶數(shù)據(jù)文件夾<...ZemaxSamplesNon-sequentialFaceted objects>中的示例文件 Fresnel lens radial structure.zmx 是一個(gè)很好的例子。我們可以清楚地看到由非活動(dòng)表面的全內(nèi)反射引起的雜散光，如下圖所示：