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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 正序阅读 楼主  发表于: 2023-05-18
    1. 摘要 2WtRJi?b|  
    %CS@g.H=_  
    本文您将会学到如下内容: ##@$|6  
    透镜基本参数输入; Fx5d:!]:$?  
    优化变量与评价函数设定; yHHt(GM|o  
     优化; K?s+3  
     照度分析; T/^Hz4uA7  
    3pK*~VK  
    2. 操作流程 w QNxL5B  
    YyTSyP4  
    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。 cU{e`<xjA  
    F%i^XA]a*  
    ~><^'j[  
    2) 创建透镜 jeGj<m  
    L]d-hs  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 0PU8 #2pR  
    Nluv/?<  
    @y82L8G/  
    3) 输入透镜参数 @J5Jpt*IE  
    TF 'U  
    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; qduWzxB  
    K'X2dG*  
    $/=nU*pd  
    d?:=PH  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    %F:)5gT?  
    4) 创建LED光源 X{we/'>  
    vG;zJ#c  
    ]8T |f  
    光源类型为Random plane ; _)]+hUw Y  
    光线数为10000; q EP 4  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 1Wm)rXW[x  
    形状选为椭圆; AJSx%?h:6  
    cs1l~bl  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. +T=(6dr  
    半径选择60度 ~=KJzOS,S  
    类型选择 Lambertian *^RmjW1I  
    形状选择 Elliptical v.:3"<ur}  
    2Fz|fW_  
    波长选择默认默认波长 A |3tI  
    Power默认为1 watts {_Lg tu  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm #% of;mJv  
    Wm);C~Le  
    LED光源设定办法 -S$1Yn  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) em\ 9'L^  
    Ux#x#N  
    波长设定,颜色选为绿色
    nPs7c %  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    ?V}j`r8|\4  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane E\IlF 6  
    H(Q.a=&4!p  
    创建平面探测器(plane)
    FL8g5I  
    !2z?YZhu  
    6) 创建分析面 E@-KGsdhK  
    b8%C *r7  
    rp6q?3=g  
    zH>hx5,k'X  
    光线滤光器设置 ^{xeij/  
    7) 执行光线追迹 !!4Qj  
    Kh4$ wwn  
    ' j6gG  
    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。 _:X|.W  
    *J+_|_0nlW  
    8) 优化设定 $b<6y/"  
    k51Eyy50(  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 {@<J_ A  
    u$D*tqxG  
    定义变量
    t\RF=BbJJ  
    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)
    bJYda)  
    9) 优化 *dvDap|8W  
    K]U;?h&CZc  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 Qc[3Fq,f  
    uP<0WCN  
    ;L|uIg;.s  
    ?7 M.o  
    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
    WWL4`s  
    fZxIY,  
    10) 光线追迹与结果分析 iA0q_( \X  
    ,R$u?c0>'&  
    @"Z7nJX  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 TZt jbD>B  
    T ]j.=|,d  
    <,AS8^$X[  
    优化后透镜的面型如下: Qj3a_p$)P  
    透镜渲染效果
     
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