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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 ]/p)XHKo  
    =H F||p@  
    本文您将会学到如下内容: CS:mO |  
    透镜基本参数输入; _l`s}yC  
    优化变量与评价函数设定; l9J]<gG  
     优化; T|h/n\fx)a  
     照度分析; `W8A *  
    4gTD HQP  
    2. 操作流程 r`Qzn" H  
    @CSTp6{y  
    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。 QDRgVP  
    (]Z$mv!  
    |$r|DX1[  
    2) 创建透镜 z k[%YG&  
    Daa2.*  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens T4\F=iw4  
    S)@95pb  
    O1.a=O  
    3) 输入透镜参数 S >PTD@  
    uM8YY[b  
    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; CL^MIcq?  
    WH.5vrY Z  
    .Q pqbp 8  
    |/?)u$U<  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    2Et7o/\<  
    4) 创建LED光源 4JTFdbx  
    `hD\u@5Tw  
    |]5g+sd  
    光源类型为Random plane ; ,3k"J4|d  
    光线数为10000; }ug|&25D  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; "tga FtC=w  
    形状选为椭圆; <t{T]i+  
    <y(uu(c  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. OBF2?[V~  
    半径选择60度 FDB^JH9d  
    类型选择 Lambertian xGQ958@  
    形状选择 Elliptical 0Ts[IHpg&E  
    !s;+6Sy  
    波长选择默认默认波长 )fz)Rrr  
    Power默认为1 watts Bv^{|w  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm =OIx G}*  
     0u4:=Z}W  
    LED光源设定办法 =kq!e  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) %Dg]n 4f  
    d jeax  
    波长设定,颜色选为绿色
    &~+lXNXF  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    ^ ~HV`s  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane eu(1bAfS&T  
    /@5X0m  
    创建平面探测器(plane)
    l>RW&C&T  
    R$@|t?  
    6) 创建分析面 a;eV&~  
    nT0FonK>  
    |IqQ%;H  
    T`{W$ 4XS  
    光线滤光器设置 %,rUN+vW  
    7) 执行光线追迹 3QDz0ct  
    8|A*N< h  
    *yqEl O  
    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。 qby!  
    &N!QKrj3  
    8) 优化设定 B Mh 949;  
    "E;]?s9x  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 >dol  
    F/[vg  
    定义变量
    !Y3w]_x[:  
    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)
    vLW&/YJ6  
    9) 优化 q<rB(j-(  
    0+b1R}!2  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 tY<D\T   
    !tGXh9g  
    C6=7zYhR  
    A-vK0l+  
    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
    tWYKW3~]  
    o'@VDGS`  
    10) 光线追迹与结果分析 Mg]q^T.a  
    ZYoWz(  
    T_:"~ ]  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 LuS] D%  
    p%_#"dkC7  
    'v&k5`Qq  
    优化后透镜的面型如下: az~4sx$+}  
    透镜渲染效果
     
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