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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 8~]D!c8;a  
    a/,>fv9;$  
    本文您将会学到如下内容: q.VYPkEib  
    透镜基本参数输入; uv27Vos  
    优化变量与评价函数设定; ba);f[>  
     优化; K"H\gmV_ g  
     照度分析; {O^u^a\m  
    FT@uZWgQ=  
    2. 操作流程 Aw |;C  
    V@G#U[D  
    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。 S3E,0%yo+)  
    "y,YC M`  
    3}0\W.jH  
    2) 创建透镜 G @..?>  
    Ki\.w~Qs  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens t'v t'[~,U  
    P5h|* ?=  
    QEhn  
    3) 输入透镜参数 :TH cI;PG8  
    !hBpon  
    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; ?;XEb\Kf  
    f'^uuO#x  
    mm-s?+&M;  
    * x/!i^  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    <+i(CGw  
    4) 创建LED光源 GiV %Hcx  
    -3EQRqVg  
    &X$T "Dp  
    光源类型为Random plane ; 3/kT'r  
    光线数为10000; QPJ \Iu@D$  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; pk/#RUfT+  
    形状选为椭圆; 3@> F-N  
    ,#A(I#wL~  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. W)In.?>]W  
    半径选择60度 r9i? H  
    类型选择 Lambertian ?Z7`TnG$uf  
    形状选择 Elliptical L*(9Hti  
    tS'lJu  
    波长选择默认默认波长 @ _Ey"k<  
    Power默认为1 watts C82_ )@96  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm jT{T#_  
    .f\LzZ-I:  
    LED光源设定办法 H}^'  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) K4c:k; V  
    'o >)E>  
    波长设定,颜色选为绿色
    A`c%p7Z%  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    *@2Bh4  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 1- KNXGb'  
    {PHH1dC{  
    创建平面探测器(plane)
    ze+YQ F  
    zfIo] M`  
    6) 创建分析面 'cW^S7  
    =}^NyLE?  
    >XD?zF)6  
    PsY![CPrW  
    光线滤光器设置 Xwm3# o.&)  
    7) 执行光线追迹 e w^(3&  
    MMM tB6  
    )g0lI  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 f%Q{}fC{*  
    X z+%Ym  
    8) 优化设定 RLmOg{L  
    8+zW:0"[  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 :t}\%%EbmE  
    {VgE0 7r  
    定义变量
    g{8RPw]  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    CVj^{||eF  
    9) 优化 Dp@XAyiA[  
    Yh":>~k?SY  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 3[YG BM(  
    vl"w,@V7  
    >rSjP1-F  
    lSj gN~:z  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    p=8Qv  
    1|bXIY.J*  
    10) 光线追迹与结果分析 eA/n.V$z  
    Av X1*  
    /F*Y~>*% 1  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 &OMlW _FHR  
    Wh[QR-7Ew  
    NVyBEAoh  
    优化后透镜的面型如下: =$>=EBH,cm  
    透镜渲染效果
    +>ju,;4WK  
    QQ:2987619807
     
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