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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 5v&mK 5zZ  
    .2y2Qm  
    本文您将会学到如下内容: d9'gH#f?  
    透镜基本参数输入; 6 w"-&  
    优化变量与评价函数设定; JA .J~3  
     优化; sj@B0R=Qo  
     照度分析; J|vriI;  
    xj/Iq<'R*O  
    2. 操作流程 #=>t6B4af  
    | Vl Q0{  
    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。 $JH_  
    Q]9g  
    G5JZpB#o  
    2) 创建透镜 Q?e]N I^  
    N{6 - rR  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens M oIq)5/  
    D;~c`G "f  
    #;l~Y}7'  
    3) 输入透镜参数 ?`jh5Kw%y  
    -b?yzg, 8  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; Yv}V =O%  
    ryk(Am<  
    ~,199K#'  
    7od6`k   
    将第二面的圆锥系数改为-1
    zUw=e}?:  
    4) 创建LED光源 [N$#&4{Je  
    W{z7h[?5,  
    lwY2zX&%)/  
    光源类型为Random plane ; HY (|31  
    光线数为10000; e.8(tEqZ1  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; *^]lFuX\&E  
    形状选为椭圆; JYE[ 1M  
    3B{B6w}t&  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 2aROY2  
    半径选择60度 3_AVJv ;N  
    类型选择 Lambertian fT:a{  
    形状选择 Elliptical 6xFvu7L_c;  
    ]KsL(4PY  
    波长选择默认默认波长 Lm-yTMNPn  
    Power默认为1 watts  X`REhvT  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm D #<)q)  
    dnZA+Pa  
    LED光源设定办法 _A[k&nO!&J  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) x)+3SdH  
    Wmm'j&hI  
    波长设定,颜色选为绿色
    yXuc< m  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    x<mHTh:-V  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane ;rD M%S@  
    Stw%OP@?  
    创建平面探测器(plane)
    [;rty<Z^b  
    ^e<"`e  
    6) 创建分析面 7U:-zfq  
    %Ls5:Z=  
    D^R=  
    tH7@oV;  
    光线滤光器设置 1WArgR  
    7) 执行光线追迹 ?9F_E+!  
    |H!kU.f]  
    FCk4[qOp7  
    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。 i4',d#  
    n0/H2>I[  
    8) 优化设定 ?1+JBl~/d  
    E{Gkq:  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 f&z@J,_=  
    2;82*0Y%  
    定义变量
    ^rHG#^hA  
    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)
    V>8)1)dF  
    9) 优化 51,RbADB  
    ,3m]jp'  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 __F?iRrCM  
    1$Jria5n  
    X^2Txm d  
    `oDs]90  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    H(MCY3t  
    ?Aewp$Bj  
    10) 光线追迹与结果分析 K`BNSdEN>  
    ?PMF]ah  
    l'~~hQ{h/  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 \0{g~cU4  
    0n'~wz"wB  
    b1("(,r/`  
    优化后透镜的面型如下: y([""z3<w  
    透镜渲染效果
     
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