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    [分享]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2020-12-21
    1. 摘要 HoAg8siQ  
    M| Gl&   
    本文您将会学到如下内容: ~L<"]V+B  
    透镜基本参数输入; SS%Bde&<{  
    优化变量与评价函数设定; h?/E/>  
     优化; :]F66dh+  
     照度分析; lG0CCOdQ  
    T.I'c6|  
    2. 操作流程 &PV%=/ -J  
    $Xt""mlQ  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 4_VgJ9@  
    |%5Aku0`s  
    &Wa3/mWK  
    2) 创建透镜 9F 3,  
    !Ltx2CB2]  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens z{ eZsh b  
    vd#)+  
    `)8~/G%  
    3) 输入透镜参数 DjK7_'7(L  
    dh6kj-^;Cf  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; `+< ^Svou  
    W"@'}y  
    h@O\j&#  
    =\2gnk~  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    9O&gR46.  
    4) 创建LED光源 \e4AxLP  
    t|oIzjKE/  
    ?`xF>P]M  
    光源类型为Random plane ;  D~"a"  
    光线数为10000; Dom]w.W5  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; pJe!~eyHm  
    形状选为椭圆; ef7 U7   
    0/] h"5H3  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. EMe1!)  
    半径选择60度 FXT^r3  
    类型选择 Lambertian A/a=)s u  
    形状选择 Elliptical ,S d j"C  
    H0OO +MCe  
    波长选择默认默认波长 )b]!IP3  
    Power默认为1 watts %-fXa2  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm hC"'cUrcN  
    iTdamu`L  
    LED光源设定办法 'vt Jl  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) 8*b{8%<K  
    j<!dpt  
    波长设定,颜色选为绿色
    qm/>\4eLt  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    khR[8j..  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane Bt")RG  
    & .1-6  
    创建平面探测器(plane)
    CzreX3i  
    cX1?4e8  
    6) 创建分析面 I__b$  
    7P2(q  
    F|+B8&-v  
    v9@_ DlV\  
    光线滤光器设置  I*f@^(  
    7) 执行光线追迹 q0ab]g+  
    #'f5owk>,  
    ;TDvk ]:  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 Sx~mc_ekY  
    %e25Z .Se$  
    8) 优化设定 +<@1)qZ(E  
    U9PI#TX &O  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ~eP~c"L  
    U:7w8$_  
    定义变量
    ;,]4A{|  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    ,ko#z}Z4r,  
    9) 优化 Sru0j/|H\  
    I8@leT\9M  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 ;{wzw8!  
    (  -q0!]E  
    &.2% p  
    1+3-Z>^e  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    -0;{  
    >mvE[iXRG?  
    10) 光线追迹与结果分析  \>"Zn7  
    ,H?e23G  
    DsxNg  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 4@F8-V3q4  
    ^FNju/b  
    ZB$yEW]]~  
    优化后透镜的面型如下: $ SA @ "  
    透镜渲染效果
    YwH Fn+  
    QQ:2987619807
     
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