第一篇：X光安检机造型设计研究论文
1X光安检机的调研分析
1．1X光安检机感性意象语汇收集与选取
产品意象是基于人对产品的认知，产品通过自身的形态、色彩、线条、质感等要素体现产品的文化内涵，形成产品所要传达的语言。由于用户的文化背景、审美标准及日常习惯和思维的差异，造成了对同一产品的认知形成差异。因此，设计师在设计产品前，必须先了解用户的喜好、习惯和对产品的感性意象判断。文中从安检设备公司、广告宣传和相关报告中获取了相关的感性意象语汇，将收集到的所有的感性语汇与产品设计人员进行探讨，针对X光安检机的特性，对获取的形容词进行初步筛选和修改，最后统计出出现频率最高的、意象倾向明确的16对形容词。
1．2代表性意象语汇的选取
从前期调研选取的20个代表性样本与16对形容词对进行组合，采用语义差异法设计成意象语汇问卷调查表。然后对结果进行统计，求取每个样本对应的意象平均值。再将意象平均值输入SPSS统计软件进行因子分析，将最终结果加以整理，最后从3个主因子中选取7对因子负荷量较高的形容词对。
1．3X光安检机的形态意象设计特征分析
产品形态主要是通过产品造型的尺度、形状、比例及相互之间的关系营造出一定的产品氛围，通过视觉使人产生夸张、含蓄、趣味、愉悦、轻松、神秘等不同的心理情绪，即形态意象。基于X光安检机的现状分析结果，将X光安检机的所有设计特征设计成问卷调查形式，最后按分数的高低选取主要的形态意象特征，结果分别为主机两侧面板、机身色彩、扫描通道、操作台等造型特征。
1．4建立感性意象与形态设计要素之间的关联
经过上述分析，每个典型样本的意象都得到较为清晰的定义。为进一步研究该设备各部分设计要素与感性意象之间的相关性，须将产品分解为各种设计要素，并从其中挑选出对感性诉求最为重要的设计要素。文中采用形态学图表方法对各个设计要素进行分解，找出与之最为接近的形态语义，并通过与用户讨论，确定并挑选较为重要的设计要素，见表3。由分解图可知，影响感性知觉的设计要素为：主机两侧面板造型，主机色彩，扫描通道造型，工作台造型，该结果将作为后续研究的重要基础。
2方案设计
通过文中分析，得到X光安检机造型感性诉求与各设计要素之间的关系，进而进行方案的创新设计，以更好地表达用户的感性诉求。
2．1概念设计
通过调研分析，目前国内外市场上销售的X光安检机造型都呈现一种方正、冷峻的视觉感受，人们站在这种机器面前接受检查，会有一种排斥和不安。因此，从情感设计的角度，对X光安检机的外观进行人性化设计，赋予产品人性化的品格，使其具有情感、个性、情趣和生命。方案主要从造型特征、色彩和人机界面设计入手，通过对产品侧面造型特征线的调整，使得原本生硬、冰冷的造型具有一定的亲和力。在产品人机交互界面设计方面，增加语音提示和彩色按钮，使得工作人员在操作机器时更加方便、愉悦。在色彩设计上，打破千篇一律的黑、白、灰模式，加入一定的彩色调，如淡紫色、淡蓝色等，使产品变得更加美观。
2．2三维造型设计
产品的功能、特性需要通过一定的造型语言进行表达。以上述手绘草图为基础，在RHINO软件进行了产品的计算机辅助三维造型设计。方案的改进设计主要针对以往产品的单一侧面进行改进，新的侧面造型在线条，色彩等方面增加了创新元素，采用不规则图形对侧面进行分隔，使得造型具有现代感。此外，方案中对国内外现有X光安检机的功能进行了局部改进，安检通道由目前的单条通道改进为双条通道同时进行，可大大提高安检的效率。在此基础上，产品还增加了机内单向关节防盗机关，防止被检物品丢失，2．3人机操作界面设计
对于用户来说，在复杂的安检场所中，如何提升产品操控的易用性和舒适性，是设计的重点。文中给出了X光安检机的影像显示控制台设计方案。方案中采用一键式关机控制，关机时只要旋转一下钥匙，设备即可安全关机。在画面的显示上，可进行动、静态画面任切换。此外，还根据主体机型的造型特征，对影像控制台的侧面造型进行了改进，加入了色彩装饰，使之与主机整体造型元素相呼应。
3结论
文中尝试将感性工学理论导入X光安检机的外观造型设计研究中，得出了产品感性诉求与各种设计要素之间的对应关系，通过该对应关系，对形态要素进行创新设计。虽然X光安检机不像消费类电子产品有丰富的情感因素，但是在实际的调研研究过程中，发现用户对该产品是有意象和感性需求偏好的。通过对X光安检机的外观造型进行改进设计，不仅大大提高了安检效率，也减少了广大用户对安检类产品的抵触心理。
第二篇：X光安检机操作步骤
X光安检机操作步骤
1、清除X光机输送带通道内杂物。
2、检查通道进口及操作台上红色紧急停止按钮应顺时针旋转弹起，否则设备不能上电。
3、检查机器是否放置平稳，电源插座是否接有地线。
4、插上电源，顺时针旋转钥匙开关至打开位置，然后按一下启动按钮（绿色按钮），此时机器两端绿色电源灯亮起，整机通电并自动启动电脑。
5、耐心等待电脑完全启动后，用鼠标点击sphoto.exe图标打开X光机应用程序，3秒后X光机进入应用程序介面，机器开始自检，输送带运行，“滚筒指示”和“数据传输”按钮显示绿色。
6、等待8秒后机器自检停止，用鼠标点击用户按钮或者按下键盘上“F7”进入用户登录介面，在登录编号方框内用数字键盘输入“98765432”，在登录密码方框内数字键盘输入“8888”，然后用鼠标点击登录就可以开始使用机器了。
7、用鼠标点击或者按下键盘上（前进）键，输送带正向运行，被检人员将行李放在输送带上开始进行检查。
8、当长时间没有行李通过时，用鼠标点击或者按下键盘上“停止”键，输送带停止运行，机器进入待机状态。
9、当有行李在通道内没有出来时，可以用鼠标点击或者按下键盘上
（倒退）键，输送带反向运行，待行李退出后用鼠标点击或 者按下键盘上“停止”键，输送带停止运行，当行李退出后请勿长时
间反转，否则输送带会跑偏。
10、关机时按下键盘上“ESC”退出键，此时会弹出提示“关闭计算机” 和“返回程序”按钮。用鼠标点击“关闭计算机”，会退出X光机应 用程序，点击“返回程序”则不退出。
11、退出到电脑开机画面后，依次点击“开始-关闭机算机-关闭”，电脑
会自动关机，此时可将“钥匙开关”逆时针旋转至关闭位置后拔掉开 机钥匙。
12、耐心等待30秒后，机器绿色指示灯会自动熄灭，机器断电。
13、设备断电后拔掉插头，将机器移至干燥通风处保存。
X光安检机使用注意事项
1、为达到更好的使用效果，X光安检机安装环境应干燥通风，如果环境潮湿应做好防水措施，以延长机器使用寿命。
2、使用前应检查设备的外壳面板、显示器、键盘及电缆是否损伤，机器是否放置平稳，然后检查滚筒是否运转顺畅。
3、系统上电前必须检查通道入口和出口处用于防止X射线泄漏的铅门帘是
完好，如有损坏，需立即更换。
4、检查传送带是否完好，是否有危害被检行李的尖刺和污迹，机器的液晶屏禁止尖锐的硬物擦碰或撞击
5、检查操作台上的锁是否被未经许可的人损坏的迹象。
6、检查机器所有外壳均已盖好，检查设备的电源插座是否可靠接地。
7、任何一个产生X射线的设备都是有害的，必须认真对待，当X射线灯亮 起时，身体的任何部位都不能进入检查室内
8、机器的任何调试和维修必须由专业技术人员操作，未经允许不得私自改装
或增加任何附件，否则不予保修。
9、输送带运行时不要站或坐在输送带上，请勿用手触摸传送带的边缘和两端滚轮。当输送带不走或者时走时停，应立即检查滚筒和输送带是否打滑或卡死，否则会烧坏电动滚筒。
10、请使用本机标示电压，为防止漏电请在接入电源前连接漏电保护器。
11、操作台和机器上禁止放置水杯及食物，液体渗入机器会引起短路。
12、当机器使用环境温度低于5摄氏度时应提前30分钟开机预热，行李通
过前应清除行李上的水渍及冰块。
13、机器长时间不使用时，应移至干燥通风处保存。
第三篇：玉米机设计研究
玉米收获机
本人多年从事玉米收获机研究开发设计，先后研发出以下多种自走式玉米收获机，愿与各位同行交流切磋，有意交流者请留言，本人将回复留言。QQ:
产品代号 名称 备注 产品适用地区 产品适用省份
4YD-2 4YZ-2 4YZB-2 4YZ-3 4YZ-3
4YZ-2100
4YZB-3
4YZB-2100
4YZ-4450 4YZ-4550 4YZ-4600 4YZ-4650
4YZ-2600
Q1850 Q2200
背负式玉米机 自走式玉米机 自走式玉米机 自走式玉米机 自走式玉米机 自走式玉米机 自走式玉米机 自走式玉米机 自走式玉米机 自走式玉米机 自走式玉米机 自走式玉米机 自走式玉米机 青贮玉米收获机 青贮玉米收获机
两行摘穗辊
式 两行摘穗辊式
两行剥皮型三行摘穗辊式 三行摘穗板式 三行摘穗板式适宜对行型 三行摘穗板式剥皮型 三行摘穗板式适宜对行剥皮型 四行摘穗辊式 四行摘穗板式剥皮型 四行摘穗板式剥皮型 四行摘穗板式剥皮型 四行摘穗板式适宜对行剥皮型
黄淮海夏玉米区 黄淮海夏玉米区
北方春玉米区 黄淮海夏玉米区 黄淮海夏玉米区
黄淮海夏玉米区 北方春玉米区 北方春玉米区 黄淮海夏玉米区 北方春玉米区 北方春玉米区 北方春玉米区 北方春玉米区 北方春玉米区、黄淮海夏玉米区 北方春玉米区、黄淮海夏玉米区 山东、河南全部，河北的中南部，山西中南部，陕西中部，江苏和安徽北部、京津唐部分地区山东、河南全部，河北的中南部，山西中南部，陕西中部，江苏和安徽北部、京津唐部分地区黑龙江、吉林、辽宁、宁夏和内蒙古的全部，山西的大部，河北、陕西和甘肃的一部 山东、河南全部，河北的中南部，山西中南部，陕西中部，江苏和安徽北部、京津唐部分地区山东、河南全部，河北的中南部，山西中南部，陕西中部，江苏和安徽北部、京津唐部分地区山东、河南全部，河北的中南部，山西中南部，陕西中部，江苏和安徽北部、京津唐部分地区黑龙江、吉林、辽宁、宁夏和内蒙古的全部，山西的大部，河北、陕西和甘肃的一部 黑龙江、吉林、辽宁、宁夏和内蒙古的全部，山西的大部，河北、陕西和甘肃的一部 山东、河南全部，河北的中南部，山西中南部，陕西中部，江苏和安徽北部、京津唐部分地区吉林省地区
辽宁、宁夏和内蒙古的全部，山西的大部，河北、陕西和甘肃的一部 黑龙江地区
黑龙江、吉林、辽宁、宁夏和内蒙古的全部，山西的大部，河北、陕西和甘肃的一部
第四篇：光机设计概念与分析
第一章：投影机系统简介
1-1 光机设计初步认识 1-2 光源在照明系统之行为
1-3 反射罩口径与焦距之关系
第二章：投影机光学元件的角色与作用
2-1 成像基本概念 2-2 照明系统投射原理 2-3 成像基本概念
2-4 Lens与Panel之关系 2-5 系统F#之计算 2-6 系统设计实例演练
第三章：光机设计分析软件实例介绍
3-1 Zemax 3-2-1 ASAP 3-2-2 ASAP
第一章：投影机系统简介 1-1光机设计初步认识
照明系统的设计目的为何?灯源在LCD中有何作用?
现在要说明的是投影机光机之设计的基本概念。在此，我们以一三片式穿透式LCD光机为例。如画面中所显示的是一般所使用的三片式LCD所组成之光机系统。整个 LCD projector的作用是因为LCD本身并非自发性的发光元件，所以必须使用一个灯源来提供光源。使其能透过照明系统，有效的照射于LCD面板上，提供LCD面板投影至镜头所需要的光源。
首先，我们将照明系统视为一个黑盒子，灯源的发光分布经过投影机系统成像到LCD面板上面。由于灯源本身特性使然，其在空间上之能量部分如图A中所示，如果将此光源直接照射于液晶面版上面，除了使得光使用效率大打折扣外，也会使的面版上呈现不均匀之能量分布，进而影响了成像质量。所以照明系统设计之目的，就是希望透过设计的技巧，除了提升光源之效率外，并能均匀化液晶面版上之能量，如图B中所示。
如此一来，可使得LCD成像面上的每个位置都达到均匀效率的分布。透过这样的设计，可将LCD面板透过镜头成像的影像效果达到最佳质量。
1-2光源在照明系统之行为 灯源于反射罩上之行为如何?
为了使设计之照明系统更符合实际之需求，有效而准确的掌握光于照明系统之行为，就成为首要之事，所以首先我们由灯开始，藉由简单之几何关系，了解光于反射罩上之行为。如图1所示，是一2次曲线方程式，我们将曲线上第1焦点定义为f1、第2焦点定义为f2，而曲线顶点与第一焦点距离则定义为f，两焦点之距离为S。首先由f1发射出一光源达到反射罩P点上，经过反射罩，必定会聚焦于f2上面。在f1、P、f2三点所构成之三角形关系式中，我们定义f1到反射罩的距离为r，P点与f2之距离则定义为r’；光线与光轴的夹角为α。则我们利用此三角关系式可以导出
公式1 ：(r')2=r2+s2α)。
如果我们再把两焦点之距离S与焦距F之间定义为延伸率E，整个r的广义式子就是画面中的公式2。所以利用公式2可以广义的定义任意一个曲线。
举例来说：如果在f1焦点上，有一个大小固定的光源时，光线会有一个 △f1的变异量，因此在其聚焦点的位置上，就会产生 △f2=E△f1。所以当f1有△f1的变化量时，在f2的聚焦点会有 E△f1的变异量。利用此关系式，当f1有一定的变化量时，就可以很清楚的知道，光经过一个反射罩之后，光与聚焦点处的变化量的大小为何。当S=0时，由公式2可知，R会等于F，为一个圆的表示式。当S=∞时，r可以简化成，2倍的焦距除以1加上 cos α，如画面上的公式3，为反射罩一抛物线的表示式。
1-3反射罩口径与焦距之关系
何谓抛物线的表示式?如何求出反射罩所需之最小口径及最大口径半径?
为了解光源经过反射罩时之行为，由前面我们得到的抛物线表示式：r为2倍的焦距除以1加上cos α，分别模拟以光α=45及α=135，来看其在反射罩上之光线的行为。当α＝45度角时，代入抛物线的表示式公式1时，可得r=2(2-√2)f。相同的，当α＝135度角（也就负45度时）可得r=2(2 + √2)f。也就是说利用抛物线的表示式，随时可以求出当α为不同角度时，R与f之间之关系式子。以我们平常所使用HID灯而言，一般的张角是由45度到135度之间，所以利用此公式，进而我们可以计算出反射罩所需之最小口径及最大口径半径。依图1例子，当α＝135度时，光线由135度角出射后，这是其最大张角，因此反射罩必须当R是极大值时才可收到光。所以当R为最大值时，可得
公式一：Rmax= r.cos 45° 公式二：Rmax =(2 √2+2)f。
利用此关系式我们可以重覆的计算出Rmax 与Rmin 之间的关系。由式子1和式子2我们可以导出
公式三：Rmax =(2 √2+2)f、Rmin =(2 √2-2)f。
我们也可由导出的结果中发现，只要是使用抛物杯的反射罩时，当焦距固定时，其最大的口径半径就已经可以决定了。而且当f固定时，最小半径也已经决定了。所以利用这些关系式结果可以决定反射罩之使用效率。
如何求出不同焦距时的所需要的最小的口径半径和最大的口径半径？
接着，我们将前面的图以制表方式呈现，画面中表格的横轴显示的是反射罩的焦距Focal Length，纵轴表示的是反射罩的口径半径。如画面中图形所示，当焦距固定为8mm时，其最小的口径半径为6.63，最大的口径半径为38.63。我们可由此图表的例子与实际的反射罩作一比对，将会发现与实际的情况相差并不会太大。藉由此表，我们随时可以计算出在不同Focal Length焦距时的所需要的最小的口径半径和最大的口径半径。
第二章：投影机光学元件的角色与作用 2-1成像基本概念
何谓marginal ray与chief ray？其作用为何？
接着要介绍的是每个光学元件在照明系统所扮演的角色为何。在谈到照明系统设计之前，首先要跟各位介绍一些基本观念，以方便各位更熟悉接下来之课程介绍。各位在之前已经学过基本的光学概念，知道透过成像描线法可以求出透镜的成像位置与高度。只要透过2条光线（主光线与边缘光线），就可以表达出物体经过一透镜成像之过程。如画面中的图为例，我们先定义其中两条光线，第一条从物体与光轴的焦点处和透镜边缘处所连成的光线为marginal ray，第二条由物的最高点处经过透镜的stop 中心连成的光线为chief ray。当marginal ray经过透镜聚焦于光轴上会有一交点，此焦点处就是物体成像之位置。而chief ray为经过透镜STOP中心之光线，经过透镜时并不会发生偏折的现象，所以此延伸的chief ray与成像面也会有一交点，此交点处就是物体成像之高度。故利用marginal ray可以定义出当物体经孔径边缘之光线与光轴之焦点，就是物体成像之位置。同理，利用chief ray则可定义出物体成像之高度。另外，由物点发出的光线是由无数之光线所构成，因此一物体可有无限多组marginal ray及chief ray。本例取一般常见之定义作为介绍。
2-2照明系统投射原理
在光学系统中各个元件之间有何种的比例关系？
我们现在要介绍的是整个光学系统的内部部分，首先看到画面中的图1的光学系统可分为Reflector、Lens Array、PS Converter以及两组透镜(Condenser1 & Condenser2)，在初始设计时，这些元件在照明系统中到底该扮演何种角色，该如何安排，它们之间有何种的比例关系。首先我们先定义反射罩的最大口径为R，其焦距定义为F，Source的arc长度为d、Lens Array的大小为A，而两个之间的距离为fA，后方两组透镜的距离为fB，LCD的宽度为W。以图2所示：一般而言，source光源经过Lens 1会聚焦于Lens 2。由之前所提到的光学概念可知，蓝色出射的线即为marginal ray。当source光源经过Lens 1聚焦于Lens 2，在Lens 2会有一个source 的image成像。由于Lens 2是放置于source 的image的成像位置上，所以光线并不会发生任何偏折，而会继续扩散。所以从这些过程中可知照明系统可分为两部分：
第一，当光源经过Lens 1成像于Lens 2后会投射于LCD的面板上。
第二，如果被照物体位置于Lens 1时，由图2可知，由Lens 1本身构成之光源来看（即画面中之蓝色、红色和绿色光线），可以知道物体经过Lens 2的成像会位于LCD的面板上。而画面中图1也可视为类似图2的发光过程，发光源经过反射罩后，透过Lens Array 聚焦LCD的面板上。
整个照明系统的设计概念就是，发光源经过反射罩透过Lens Array会聚焦于PS Converter上。而图2中之Lens 1的角色就相当于Lens Array，Lens 2的角色就相当于PS Converter，所以灯经过Lens Array聚焦后，再透过Lens 2后会入射于LCD的面板上
2-3成像基本概念 2
如何求出光线经过透镜聚焦于成像面位置上的高度？
现在要介绍的是有关照明系统设计的公式，首先我们看到画面中的图1中有一道平行光经过透镜后会聚焦于焦点处，焦点至透镜边缘的距离称为后焦，如果物体的发光角度为U角时，经过透镜成像于V处，其聚光角度为U’，透过计算可得
公式一： u'= u + y（=/f），其中的 定义为 1/焦距。
另外，假设已知一个平行光入射至透镜的高度为y1，经过折射后聚焦于X处，那么如何求出折射高度y2呢？我们就可以利用 公式二：
y2 = y1-xv
此计算方式，可以很快的找出光线在经过透镜聚焦之后任何一个成像面位置上的高度y2的值。画面中的图2要说明的是两透镜的组合焦距，如果第一个透镜的有效焦距为F1，第二个透镜的有效焦距为F2，则可定义出。同理，后焦(bfl)的表示值也是如此，利用这些公式将有助照明系统的设计。
2-4 Lens与Panel之关系
Lens Array的大小与LCD的宽度有何关系？
现在要说照明系统中光在反射罩中经过Lens Array聚焦行为的关系式。在图1中d灯经过反射罩，理想为平行光时，经过Lens Array后会聚焦于Lens2，通常Lens Array的距离为FA，而Lens A和 Lens B是有相同焦距的透镜组，所以只需将Lens 放置于 Lens A聚焦处即可。我们参考图2来说明其过程，当source光源经过Lens 1聚焦于Lens 2。透过三角关系式，可找出A/ fA ＝d/f，并可导出A /d＝fA /f，这是我们得到的第一个关系式。在画面中的图3是有一束平行光经过Lens A聚焦于Lens B后的成像情形。由图4来看，可知在Lens2的两边是相似三角形。假设图3的Panel宽度为W，Lens1的大小为A，Lens1和 Lens2两透镜间的距离为fA和X，那么W和A之间的有何关系呢？
照明系统中的Lens Array的大小如何决定？
由前面的定义可计算出此两个透镜的焦距f1与焦距f2，此两个透镜的组合焦距可以用表示出来。透过此公式我们可以找出W和A之间的关系为
这是我们得到的第二个关系式。整个Panel和Lens Array的关系可由此关系式来表达。
照明系统中的LCD的宽度如何决定？
当x=f2时，表示Lens1与PS Converter B非常接近时（即X≒f2），上式就可以简化成 2-5系统F#之计算
如何计算光学系统中的F#值？
从前面这两个组合公式A 和W 以及系统F#，（F#的定义是焦距除以孔径），由以上这3个公式可以得到（F# = W fA / AR =const）。F#值等于Panel的大小乗以反射罩的焦距除以反射罩的孔径再乘上灯源d的长度(F#=Wf/Rd)。再代入反射罩之最小及最大半径公式
Rmax =(2 √2+2)f
就可以得到值。
这个最后所求出的公式表示的是一个光学系统的F#值，F#值其实只跟Panel的大小和source的d有关，至于其他的式子只是相互依靠其值是不能改变的。所以当你在设计照明系统时，如你已决定LCD的Panel size时和灯时，那么也就等于决定了F#值，F#的值就无法改变了。
如何决定适合光学系统中的F number值及两透镜之间的距离？
如果.W=25.4、.d=1 mm时，代入F# = W/(9.687×d)公式时，可以求出此照明系统所适合的F#值为=2.62207，以及透镜之间的距离f2为178.54778。再者，根据2*Rmax = 24√2，你可以改变你的F#值，如果将F#改为f3时，将会发现f2的值会变为2 Rmax 乘上F#。因此f2的值也会由原来的178.54778变为203.64675。再由前面Rmax =(2√2+2)f公式，就可以计算出f等于7.02944。所以当你在设计照明系统时，透过这些公式可以帮助你决定适合光学系统中的F#值及F2。
2-6系统设计实例演练
Lens AB的切割数和焦距如何决定？
再来要说明的是LensAB切割数如何决定，一般而言，你可以视系统的需求决定LensAB的切割数。通常LensAB的每个cell比例会依照panel的比例来切割，一般panel的设计比例为4:3。如果我们在一个正圆的反射罩上，切割成许多的Array时，其也应是4:3的比例。以画面中的例子而言，每个cell设计成8mm×6mm时，其A的大小对角线为10，当A和f2已知时，我们就可以计算出 fA的焦距了。
总结来说，当你已决定了Panel size和灯的d大小时，就可以透过以上这些公式计算出f2的大小和LensAB的焦距。
第三章：光机设计分析软件实例介绍 3-1Zemax Zemax简介
ZEMAX 是一套综合性的光学设计软件。它将实际光学系统的设计概念、优化、分析、公差及文件整合在一起。ZEMAX 10.0新版中，包含有 lens design、stray light，illumination，fiber coupling，并且可以搭配CAD软件作转换，是全功能的光学系统设计分析软件。
ZEMAX的应用范围包括：传统相机、数位相机镜头、观景窗…设计；DVD、VCD读写头、投影显示器、照明系统、干涉仪、LED、Laser diode…等。
如何利用Zemax软件找出你所需要的焦距距离？
接下来要介绍的是Zemax优化的部分，如画面中所显示，如果我们要设计出一个已知其焦距为fA、材料为BK7，孔径大小为10mm的 LensA，我们就可以透过Zemax软件找出你所需要的焦距距离。首先在此软件中输入孔径大小10mm，并设定主要光线红、蓝、绿的波长，另外也可以使用此软件的Default Merit Function，将曲率设定为变量，这样就能很快的优化到LensA，找到当R1=42.424827，厚度为5，它可以聚焦到80.17857，也就是你所需要的焦距。所以透过Zemax设计软件可以很快的计算出LensA在不同曲率时所要的Focus Lens距离。
如何利用Zemax软件计算出不同曲率的优化成像位置？
同样的方法，如果已知透镜的焦距为203.646750，就可以很快的计算出当LensB聚焦点会位于203.646750处，其焦距值为多少。所以透过Zemax软件，可以很快计算出当透镜不同曲率直接优化所需成像的位置。
如何利用Zemax软件优化？
现在画面中所显示是我们设计后的结果，LensAB经过系统入射于Lans2之后变成平行光，会在不同位置投射于panel上，由于实际的反射罩并非完美的平行光，因此我们还必需考虑到当光源正负角度入射情形的成像表现。所以透过前面所说的简单计算公式并搭配Zemax软件就可以很快设计出理想的照明系统。3-2ASAP ASAP简介
接下来要介绍的是另一套光学分析软件ASAP。ASAP原名为Advanced System Analysis Program，是美国BRO(Breault Research Organization)公司研发的一套专业光学模拟软件，它可以帮助使用者模拟真实之光学系统，以达到最实际之光学分析结果。
ASAP 可以独立使用，或与其他己构设计成透镜设计软件相结合，来建立3D光学系统模型。无论是灯泡，弧光灯，LED或是雷射光源，均可以轻松的建立。光源可置于几何模型中的任何位置，无论是在介质内外或是在空气中。ASAP 能让使用者观察到光能量在经过系统而产生反射，透射，吸收，绕射或散射等作用后之变化状况。
ASAP光学模拟软件有何特色、功用？
画面中所显示的是把之前所我们建立的公用系统放入至ASAP光学分析软件中模拟光源经过影像系统的成像图。由于实际的光源并非完美的点光源，所以必须搭配一套光学系统模拟软件，模拟实际光源经过影像系统的成像情形。使用ASAP就是因为Zemax这套软件在之前的版本无法模拟真实HID灯的成像表现。将光源资料放在ASAP软件中模拟时，需要注意什么？
画面中显示的是HID灯图。左图是HID灯的进场表现，右图是HID灯的原厂分布。
我们可以将厂商所给予的光源资料放在ASAP软件中建立一个与其相似的发光源。
因为光源资料准确模拟的结果才会准确。所以当你在使用ASAP软件时，一定要建立正确的发光源才能得到正确的结果。
利用ASAP软件或厂商资料两者所做出来的相似的发光源图有何差异
现在画面中所显示的图是我们利用ASAP软件所做出来的相似的发光源图，你可以和上一页中厂商所给予的资料作出来的图相互比较一下。
接下来要利用ASAP软件模拟PS Converter，由于PS Converter需考虑到偏光转换的问题，画面中右图中显示的是一道X光，经过PS Converter 45度反射之后，仍然为一个X偏折光的状态，实际上，以这套ASAP系统来说，X光入射之后遇到45度斜面反射之后出来还是X光。而左图中的P光则会经过系统之后继续穿透。所以在PS Converter后加一个Retarder将其作偏光转换。其整个系统表现如画面中所示。
入射光在不同角度入射时，其穿透率与反射率有关系？
画面中的图提示我们需注意两件事，一般的光学元件表现主要在于波长和角度，因为每个元件的 coating面对于P光、X光在不同的波长时的表现均会不一样。画面中的例子主要是说明在ASAP里面，其实也可以建立一个光随着不同波长时其穿透率与反射率之间的表现形式。同样的，入射光在不同角度入射时，其穿透率与反射率也会有所不同的表现。画面中右图是ASAP模拟的结果，必须要把实际的光源在不同波长的穿透率与反射率表现出来，以及光在不同角度上穿透率的表现，实际的键入最后的模拟值才会比较准确。
ASAP所模拟光源在每个元件的成像表现如何？ B 现在来看看我们实际模拟出来的结果，图中显示光在Lens Array、PS Converter、Lens2、及LCD Panel上的成像情形。利用这样的分析方式，可以实际得到光源在每个元件的成像模拟情形，进而掌握成像的发光行为。
13点照度值的功用为何？
最后以画面中的实例来说，可以比较一下光在成像面上的均匀度表现。按照ASAP量测标准我们可以在软件上面实际的检测，如右图中13点的照度值。由此13点照度值，可以帮助我们很快的判断出成像系统的设计是否有达到物体均匀化的目的。
如何在ASAP中检测光在Panel上的入射角度？
最后还要在ASAP中检测光在Panel上的入射角度。以前面所提到的例子再次做说明，在画面中的图可以看出，如果设计一个F number 3（F/）的系统，其入射角度大约只有10度左右，这是符合我们的设计需求。
照明系统设计时有哪些步骤？
现在将整个照明系统的设计步骤与流程，做个整理说明。首先在照明系统中我们会知道panel size 的大小与arc的长短，由厂商的资料也可以知道reflector size为多少，而lensAB aperature则是由设计者自己决定。当设计者将这些数值代入算式中，可以很清楚的计算出 F#值。如果觉得F#值并不适合，你也可以更改F#。不过要注意的是，当F#改变时，整个物体系统的距离也会随之而改变。透过本章所叙述的计算式子，可以很快的计算出所需要的F2以及 fA。最后将计算式所得到的数值放入光机设计软件Zemax中作最佳化设计。
第五篇：产品造型设计课程多元化教学模式研究论文
1.教学环节多元化
（1）量身定制的项目教学项目化教学一般采用虚拟项目或真实项目。对于产品造型设计课程而言，产品考虑的现实因素非常多，虚拟项目无法让学生获得足够的锻炼。产品造型设计课程采用的项目化教学模式应将真实项目引入课堂，包括企业项目和竞赛项目。教师将真实项目引入课堂要建立项目与教学的融通机制，让项目与教学有机结合。教师要为课程量身定制项目教学。在教学过程中，有很多项目不一定适合该课程，项目的选取影响课程的教学效果。首先，项目要和专业培养方向紧密相关。如专业定位是生活用品设计，在产品造型设计课程中引入电子产品设计项目，虽然生活用品与电子产品同是产品设计的内容，但学生作为设计初学者，其在生活用品设计特别是形态设计方面，将会受到一定限制。其次，项目的难易度要适中，项目的难易度与学生的执行度相关。项目过于简单，学生在完成项目的过程中只能运用小部分的知识和技能。学生要在项目练习中运用课程的造型方法，才能更深刻地记忆和理解。如果项目难度过大，学生徘徊在项目周边，就很难投入项目。教师在产品造型设计课程中如何选择项目、组合项目或分解项目，影响学生对课程内容的掌握和应用。
（2）角色扮演教学英语中有句格言：“只是告诉我，我会忘记；要是演示给我，我就会记住；如果还让我参与其中，我就会明白。”在产品造型设计教学中也是如此，学生通过参与设计，能更好地理解教学内容。以产品造型设计课程中形态设计内容的练习为例，该练习的主题是设计一组调味瓶，学生以组为单位完成设计任务。接下来的教学设计是让他们进行角色扮演，展示作品的学生扮演推销员，其他学生扮演顾客，并通过销售量进行评比。扮演推销员的学生必须深入了解其设计作品的优点、美感的解读或使用方式的创新，将其介绍给所有顾客。扮演顾客的学生以消费者的身份对产品提出疑问与要求。在角色扮演的过程中，学生会了解到自己作品的不足以及优秀的设计所要达到的要求，这样的理解比单纯完成练习更加深刻而有效。
（3）团队合作与PK团队是为了一个共同目标而努力，并彼此信守承诺的群体。在产品造型设计课程中，设置团队合作与PK教学环节，能调动每个学生积极投入设计任务。以设计一套茶具为例，学生分组讨论设计任务，接着分工开展设计。团队会形成一种无形的力量约束每位成员，让团队迅速进入工作状态。在团队分工中，每位学生根据自己的特长承担任务。团队中很容易产生对胜利的渴望，设置PK环节能更好地调动学生的热情。在产品造型设计课程中，团队合作和PK环节能提高学生的互动性、活跃课堂气氛，取得了较好的教学成效。
（4）引入综艺的元素综艺或游戏让人感到愉悦，在产品造型设计课程中加入这些元素，学生能更愉悦地进入学习状态。如设置几个能达到同样练习目的的设计任务，让学生分组以抽签的形式选择设计任务。这远比指定单一的任务有趣，学生也会认为手中的任务具有独特性而更用心地完成。再如设置竞速环节，哪个组最快找到某个任务的解决方法就可以优先选择设计项目。综艺或游戏的元素有很多，将其和课程有机结合起来，能够使课程对学生更有吸引力。
2.建设完善的课程评价体系
（1）评价方式多变性教学评价方式不应停留在教师评价层面，应该有多样性的教学评价，如小组内互评、小组间互评、学生间互评等，教师要根据不同的教学任务设置不同的教学评价。以小组接到一个设计任务为例，每位组员围绕设计任务画出设计方案，以小组内互评的方式选出小组最佳设计方案。该最佳设计方案再与其他组的最佳方案评比，以小组间互评的形式评选出最佳设计方案。这样有层次的评价方式能让学生从小范围到大范围对自己的设计进行反思。适当的评价方式更有利于学生对知识技能的深刻掌握。
（2）作品展示与解说产品造型设计课程对课程作业的考核与评价应包括作品的展示与解说方面。展示与解说是对作品的重新理解与表达，这个过程有利于学生整理设计思绪并巩固设计知识，同时也锻炼了他们的表达能力与展示能力。
3.建设网络课程
网络课程的建设突破了以往产品造型设计课程课堂教学中存在的实践与空间的限制，弥补了课堂教学过程中的不足，实现了产品造型设计教育资源共享的目标。
（1）网络课程资源建设产品造型设计课程网络课程资源建设包括课程基本内容、交流论坛、课程资源、学生作品欣赏、新闻等模块。课程基本内容是课程章节内容的呈现，学生可以课前预习或课后反思查看，随时查看理论知识点和案例。交流论坛为教师与学生提供设计交流，师生在此讨论国内外优秀的设计或设计观点。学生作品是历届学生在该课程的优秀作品的展示，当前学习的班级可以对这些作品进行参考学习。作业模块具有布置作业及提交作业的功能，教师在该模块查看每个学生的作业，及时进行教学评价。新闻模块发布上课班级的课程情况以及一些竞赛情况。
（2）网络课程的教学环节产品造型设计网络课程要与课堂相结合，学生在课堂上可以随时查看教师讲过的案例及往届学生的优秀作品，并学习、借鉴到自己的设计中。当前班级的优秀作品和课堂情况能在新闻版面中看到，学生能够自我约束并积极投入设计任务，自觉让设计以更好的方式呈现。网络课程引进课堂提高了教学的成效。
（3）网络课程后续学习模式学生通过一个周期的产品造型设计课程学习并掌握了相应的知识与技巧，也通过项目实践提高了设计能力。课程结束后，继续通过网络课程进一步获得提高和巩固。网络课程网站成为学生职业生涯中一个长期伴随的辅助性工具网站。
结语
旨在探求更加立体化、多元化、有利于开拓学生对产品造型设计创新思维的教学模式，在教学过程中采用不同的教学模式扬长避短，相互补充，以达到最佳的教学效果，进而提高学生的实践能力和产品设计综合素养，推动产品设计教育的发展。
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