ZEMAX用のLEDデータファイルは、LEDメーカーや測定サービス企業よりダウンロードすることができます。ここではLEDメーカーのOsram社で無料提供しているZEMAX用 LED データの使用方法を紹介します。
Osram社が提供する全ての光源データは弊社が代理店を務める独Opsira社(オプシーラ社)が測定しております。Osram社 のホームページ
http://www.osram-os.com/ において次の手順で今回使用するデータを取得できます。Products -> Product Catalog -> Application Support -> Optical Simulation
Optical Simulation ではIR またはLED の必要な光源の種類を選択することが可能です。
添付ファイル:
osram.jpg [ 120.97 KiB | 表示回数: 104 回 ]
http://catalog.osram-os.com/applications/applications.do?folderId=0&act=showBookmark&favOid=0000000200034c80025d0023データのインポートOsram 社 ホームページで使用するデバイスのデータを検索します。ここの例ではOSTAR LE W D1A デバイスを使用します。LE W D1A デバイスは、加工品の照明、自動車のヘッドランプ、医療用照明、手術用照明、顕微鏡用照明、スポットライト,可変文書ディスプレイ、ハイエンド ストロボライトなど、広範囲なアプリケーションで使用されています。このデバイスはプリント回路基板上に必要な全ての電器コネクタがマウントされた状態で提供されています。
添付ファイル:
osram06.jpg [ 7.57 KiB | 表示回数: 2546 回 ]
Osram 社サイトからZEMAX用にフォーマットされたLE W D1A デバイスのZIP ファイルをダウンロードします。Optical Simulation -> LED -> OSTAR -> OSTAR Headlamp -> LEW_D1A
添付ファイル:
osram02.gif [ 44.72 KiB | 表示回数: 119 回 ]
ダウンロードしたZIP ファイルには下記画像にあるファイルが保存されています。
添付ファイル:
osram03.gif [ 28.14 KiB | 表示回数: 2546 回 ]
.igs ファイルと.stp ファイルはメカニカルCAD ファイルで “Imported Object” としてZEMAX に読み込むことができます。.pdf ファイルはデバイスのデータと座標を示す図面です。.DAT ファイルは光線データファイルで、 “Source File” としてZEMAX に読み込むことができます。この例では、100,000 本、500,000 本、5,000,000 本、10,000,000 本の光線を含む4つのファイルが提供されています。
波長とそのトータルパワーは.dat ファイルには含まれていません。波長はWavelength ダイアログボックスで入力します。この光源は白色で、通常は照明に使用されるため、可視域においてヒトのレスポンスのピークである0.555 マイクロメートルを選択します。
次に単位を General>Units で次のように設定します:
添付ファイル:
led_1.gif [ 10.86 KiB | 表示回数: 2544 回 ]
このLED の光束はルーメン(Lumens)で測定されているので、このシミュレーションでも単位をLumensに設定します。従って、照度はlm/m2 またはLux で測定されます。光度はlumens/steradian またはCandela (Cd) で測定されます。輝度はlm/m2/sr またはCd/m2 で測定され、nit と呼ばれることもあります。
Osram では多くの白色LED について白色の組み合わせの光線ファイルだけではなく、(変換材料の白色発生放射特性のため)青色と黄色の光線ファイルも提供しています。Osram はそれぞれの波長を460nm と570nm に設定しています。これには各波長についてひとつずつ、合計二つの光源ファイル(Source File)が必要です。それぞれの光束量は青色が0.028lm、黄色が0.972 lm です。
ソースデータファイルに関して、General>Non-Sequential>Maximum Source File Rays In Memoryにおいて設定された光線数よりも追跡する光線の総本数が少ない場合、ZEMAX は処理速度を最大とするために、その光線をシステムメモリに保存します。
添付ファイル:
osram07.gif [ 12.27 KiB | 表示回数: 2542 回 ]
各光線のメモリ必要量は28 バイト、1,000,000 本の光線については28Mb が必要です。光線の総本数がメモリの最大光源光線数よりも大きい場合、ZEMAX は光線データをディスクに置いたまま、必要に応じてそのファイルを読み込みます。この場合必要とするメモリはより少なくなり、ZEMAX はPC のシステムのファイル保存容量によってのみ制限される、膨大な量の光線を追跡することができます。
zip ファイルは解凍して{zemaxroot}/objects フォルダに保存する必要があります。CAD ファイルの使用はオプションです。光線が逆方向に反射されてLED またはPCB アセンブリに戻り、それらが大きな光学効果を生じる場合にはCAD オブジェクトファイルを含めるべきですが、それ以外の場合には省略して差し支えありません(データファイルには光源とPCBアセンブリとの相互作用を予め含んでいるため、解析しようとする光学系が相当量の光をPCB に向けて反射する場合のみにPCB アセンブリを含める必要があります。)
下の画像はインポートしたCAD オブジェクトと光源ファイルのデータです:
添付ファイル:
osram04.jpg [ 41.34 KiB | 表示回数: 2535 回 ]
解析光線の追跡後、ディテクタビューアでは次のように表示されます。
添付ファイル:
osram05.gif [ 31.85 KiB | 表示回数: 2531 回 ]
関連トピック:
ZEMAX用 LED データの使用方法に関するより詳細なトピックは 「How to Model LEDs and Other Complex Sources」 をご覧ください。
http://www.zemax.com/kb/articles/38/1/How-to-Model-LEDs-and-Other-Complex-Sources/Page1.htmlインポートしたCAD オブジェクトに複数の光学特性を定義したい場合にはZEMAX社のホームページにあるナレッジベーストピック 「How to Add Coating and Scattering Functions to Non-Sequential Objects」をご参照ください。
http://www.zemax.com/kb/articles/88/1/How-to-Add-Coating-and-Scattering-Functions-to-Non-Sequential-Objects/Page1.html