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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 *:,7 A9LY  
    &$NVEmW-J  
    本文您将会学到如下内容: y `w5u.'  
    透镜基本参数输入; Le c%kC  
    优化变量与评价函数设定; r+Y]S-o:  
     优化; uwb>q"M  
     照度分析; 3gmu-t v  
    q|ZQsFZ  
    2. 操作流程 DcLx [C  
    b;sjw5cm_  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 b*qC  
    P!2[#TL0  
    t) ~v5vr  
    2) 创建透镜 E)l@uPA'1  
    dCMWv~>  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens s|&2QG0'7  
    *YY:JLe  
    V?Zvu9b&  
    3) 输入透镜参数 }u..m$h  
    E%+1^ L  
    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; jCbxI^3A  
    7:T 5P  
    )Ikx0vDFQ  
    <El6?ml@  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    +#y[sKa  
    4) 创建LED光源 (@?PN+68|  
    xlaBOKa%  
    5 gbJTh<JU  
    光源类型为Random plane ; R|AG N*.  
    光线数为10000; e[8p/hId  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; s?*MZC  
    形状选为椭圆; n ZM|8  
    SQbnn"  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. TNC,{sM  
    半径选择60度  0$l D  
    类型选择 Lambertian E8Wgm 8  
    形状选择 Elliptical s&$Zgf6Z  
    %k3a34P@  
    波长选择默认默认波长 PV%7 m7=x  
    Power默认为1 watts S\jN:o#b  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm x3my8'h@  
    +x0-hRD  
    LED光源设定办法 Y&5h_3K;<  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) BY$%gIB6>  
    CxtH?9# |  
    波长设定,颜色选为绿色
     B9^@]  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    <H~  (iQ  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane ?H3xE=<X  
    %zB `Sd<  
    创建平面探测器(plane)
    #s Ebu^  
    t <#Yr%a  
    6) 创建分析面 '5eW"HGU]`  
    {j E}mzi  
    eW+z@\d9Gz  
    uU>Bun  
    光线滤光器设置 ([ xYOxcp5  
    7) 执行光线追迹 jfHVXu^M  
    8\t~ *@"  
    ;^FV  
    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。 C (_xqn  
    H6*d#!  
    8) 优化设定 Y] nY.5irL  
    BaTE59W  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 *B`wQhB%  
    ?+b )=Z  
    定义变量
    V4Ql6vg_f  
    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)
    x5 3 aGi|  
    9) 优化 z.pP~he  
    Xi1/wbC  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 '8wA+N6Zr7  
    (6 fh[eK86  
    ; eq^m,oz  
    \=4[v-3 H  
    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
    $q{-)=-BXQ  
    j#0@%d  
    10) 光线追迹与结果分析 Hc4]2pf  
    Ah28D!Gor  
    hn-9l1~!h  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 KyNv)=x4c  
    50Co/-)j  
    "wTA9\  
    优化后透镜的面型如下: B9n$8QS  
    透镜渲染效果
     
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