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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 KmF]\:sMD  
     3CJwj  
    本文您将会学到如下内容: nP$9CA  
    透镜基本参数输入; ;Qq\DFe.w  
    优化变量与评价函数设定; y)*RV;^  
     优化; |g~ZfnP_%  
     照度分析; wS*E(IAl  
    )X!,3Ca{43  
    2. 操作流程 +v\oOBB)  
    j39wA~ K  
    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[u (<AS  
    Je{ykL?N  
    H#&00Q[  
    2) 创建透镜 4m)n+ll  
    W4N{S.#!  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens u&NV,6Fj2[  
    B1STGL`nK  
    he4(hX^  
    3) 输入透镜参数 $u.z*b_yy  
    626r^c=  
    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; iB{V^ksU  
    a =QCp4^  
    $C\BcKlmv  
    yjAL\U7`T  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    5m*,8]!-  
    4) 创建LED光源 Vc2`b3"Br  
    nK,w]{<wG!  
    PM+[,H  
    光源类型为Random plane ; &o*A {  
    光线数为10000; Uv.)?YeGh  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ise-O1'  
    形状选为椭圆; kFB  
    YMgNzu  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. _L PHPj^Pg  
    半径选择60度 6pzSp  
    类型选择 Lambertian uS-|wYE  
    形状选择 Elliptical 9UkBwS`  
    N0lC0 N?_J  
    波长选择默认默认波长 Y} /-C3)  
    Power默认为1 watts +H.`MZ=  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm ;I*o@x_  
    {FG j]*  
    LED光源设定办法 M{\I8oOg  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) s>en  
    RpK@?[4s  
    波长设定,颜色选为绿色
    Jv i#)  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    g{Rd=1SK]  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane hc1N ~$3!G  
    Rv=YFo[B  
    创建平面探测器(plane)
    ~zgGa:uU  
    Si7*& dw=  
    6) 创建分析面 yuVs YV@"  
    ?(PKeq6  
    -12U4h<e  
    S 5U;#H  
    光线滤光器设置 /mHqurB  
    7) 执行光线追迹 ),)lzN%!  
    SKtrtm  
    /{[o ~:'p  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 lk!@?  
    &L:!VL{I  
    8) 优化设定 FlQGg VN  
    N;R^h? '  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 *I+Q~4  
    n|hNM?v  
    定义变量
    4 :v=pZ  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    lFk R=!?=  
    9) 优化 5N]"~w*  
    FsPw1A$y  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 /efUjkP  
    #z(]xI)"  
    . me;.,$#  
    /xQTxh1;K  
    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
    &[9709 (=  
    t:S+%u U  
    10) 光线追迹与结果分析 #G3<7PK  
    gIfh3D=yX  
    IgzQr >  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 YR70BOxK  
    [ )F<V!  
    5(2;|I,T  
    优化后透镜的面型如下: "7 yD0T)2  
    透镜渲染效果
     
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