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    [技术]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: 2023-05-18
    1. 摘要 &qMPq->  
    NgADKrDU  
    本文您将会学到如下内容: M=%l}FSTw(  
    透镜基本参数输入; $Wjww-mx  
    优化变量与评价函数设定; UM!ENI|  
     优化; #Vl 0.l3  
     照度分析; NhfJ30~  
    5\N(PL  
    2. 操作流程 W 0(_ ~  
    3[\iQ*d }B  
    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。 M9Cv wMi  
    L; T8?+x  
    b o0^3]Z  
    2) 创建透镜 &+a9+y  
    qHsUP;7  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens $$D}I*^Dt  
    Ao&\EcIOT  
    g'p K  
    3) 输入透镜参数 c|lu&}BS  
    Q~814P8]  
    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; `k=bL"T>\  
    wAX1l*`  
    Ot:CPm@  
    $k|g"9  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    !$DIc  
    4) 创建LED光源 k ]W[`  
    fXXr+Mor  
    Tu@8}C  
    光源类型为Random plane ; Mx6@$tQ%  
    光线数为10000; &Flglj~7l  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; =CK4.   
    形状选为椭圆; z3`-plE  
    vh"R'o  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. @xQgY*f#  
    半径选择60度 nnCG g+l  
    类型选择 Lambertian $u7; TW6QD  
    形状选择 Elliptical 4A@NxihH  
    FjK3 .>'  
    波长选择默认默认波长 ]Gpxhg  
    Power默认为1 watts 'HT7_$?*  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm UUSq$~Ct  
    WxW7qt  
    LED光源设定办法 L>MLi3{  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) 4Yxo~ m(  
    wDcj,:h`  
    波长设定,颜色选为绿色
    UV5Ie!\nm  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    [!!o-9b  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane (>F%UY  
    x6(~;J  
    创建平面探测器(plane)
    _=+V/=  
    -0?~  
    6) 创建分析面 Kpb#K[(]&  
    U2{ dN>  
    HuB<k3#sPy  
    q/4YS0CqE  
    光线滤光器设置 Nqw&< x+  
    7) 执行光线追迹 -9"['-WH,  
    A{UULVp  
    &L#UGp $,  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 N U|d  
    D-8O+.@  
    8) 优化设定 ="x\`+U  
    P9=?zh 6G.  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 xB_!>SqF1U  
    :q=%1~Idla  
    定义变量
    O_$m!5ug  
    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)
    /3;4#:Kkw  
    9) 优化 W4[V}s5u  
    lCAIK  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 5V5%/FU m  
    ~ (x;5{  
    n,=VQ Ou  
    XID<(HBA"!  
    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
    j*F`"df  
    7w 37S  
    10) 光线追迹与结果分析 ^[]}R:  
    8i6Ps$T  
    b|cyjDMAA  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 3BB%Z 6F  
    CF+_/s#j^  
    " Om[~-31  
    优化后透镜的面型如下: .%.9n\b  
    透镜渲染效果
     
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