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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 正序阅读 楼主  发表于: 2021-09-15
    1. 摘要  iiQn/%  
    +`GtZnt#  
    本文您将会学到如下内容: A`Dx]y  
    透镜基本参数输入; 1V1I[CxlX  
    优化变量与评价函数设定; cw!,.o%cD  
     优化; uRko[W(  
     照度分析; c$V5E t  
    oV:oc,  
    2. 操作流程 [o#% Eg;  
    2.z-&lFBZ  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 1]G)41  
    =p'+kS+  
    b&F9<XLqq  
    2) 创建透镜 _aPAn|.  
    _F%`7j  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens uTR^K=Ve  
    bOj)Wu  
    *[]E 5U  
    3) 输入透镜参数 5&n{QE?Um  
    v,ssv{gU  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; "9s_[e  
    EpAgKzVpJ  
    g&FTX>wX  
    geR+v+B,  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    .}!.4J%q2  
    4) 创建LED光源 J |q(HpB  
    sWYnoRxu  
    w95M B*N  
    光源类型为Random plane ; m]2xOR_  
    光线数为10000; 0MHiW=  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; bGWfMu=n  
    形状选为椭圆; tON>wmN  
    R(~wSL*R>  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. p +i 1sY  
    半径选择60度 &|>~7(  
    类型选择 Lambertian yU v YV-7  
    形状选择 Elliptical Q6Gw!!Z5EA  
    )Zr9 `3[  
    波长选择默认默认波长 HK!ecQ^+  
    Power默认为1 watts u;_~{VJ-  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm }S/i3$F0~  
    f4f2xe7\Q  
    LED光源设定办法 Ym6d'd<9(  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) WBE>0L  
    ]1!" q40)]  
    波长设定,颜色选为绿色
    ~ 29p|X<  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    qE~_}4\Z9  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 6TW7E }a.  
    KMRPleF  
    创建平面探测器(plane)
    A0DGDr PD  
    LCHMh6  
    6) 创建分析面 _>- D*l  
    \]9)%3I  
    1)(>'pY  
    2zTi/&K&  
    光线滤光器设置 !$Nj!  
    7) 执行光线追迹 ~Bzzu % S  
    ShB]U5b:k  
    C%XO|sP  
    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。 0* $w(*  
    Mkz_.;3  
    8) 优化设定 >d/H4;8  
    L)sgW(@2  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 (@1:1K(   
    i>F=XE  
    定义变量
    YT\@fgBt  
    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)
    @UD:zUT)F  
    9) 优化 vi,hWz8WB  
    |YJ83nSO~  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 _;1{feR_  
    iod%YjZu  
    H71sxek3  
    k ka5=u  
    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
    !/zRw-q3B  
    ks4`h>i  
    10) 光线追迹与结果分析 <)VgGjZ-H  
    6}4})B2  
    tb3V qFx  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 pO` KtagL  
    b^1QyX^?:  
    yayhL DL  
    优化后透镜的面型如下: lE:g A,  
    透镜渲染效果
    6%v9o?:~l  
    QQ:2987619807
     
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