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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 ~?z u5,vb  
    "h7Np/ m3  
    本文您将会学到如下内容: ^GnR1.ux  
    透镜基本参数输入; ?h)T\z  
    优化变量与评价函数设定; UK5u"@T  
     优化; 9c{T|+ ]  
     照度分析; 7G=Q9^J.H  
    3FG'A[x3O  
    2. 操作流程 C;0VR  
    !CUM*<iV  
    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。 p]rV\,Yss  
    3?Fe( !@  
    G * =>  
    2) 创建透镜 3}5Ya\x  
    *r)dtI*  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens ,wZq ~; 2  
    0@wXE\s  
    "Pl.G[Buc-  
    3) 输入透镜参数 tQE<'94A  
     PckAL  
    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; HdRwDW@7=  
    -ND1+`yD  
    d >O/Zal  
    v;#0h7qd  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    V3<#_:;  
    4) 创建LED光源 C9 j{:&  
    g>QN9v})  
    \Nj#1G  
    光源类型为Random plane ; qOflvf  
    光线数为10000; 4+:'$Nw  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; @$1jp4c   
    形状选为椭圆; ^t?vv;@}  
    mhI   
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. {Ga=; 0  
    半径选择60度 D*'sOB(  
    类型选择 Lambertian eq@-J+  
    形状选择 Elliptical hcoZ5!LvT  
    l[^0Ik-G  
    波长选择默认默认波长 yCwe:58  
    Power默认为1 watts R-tZC9 @  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm z.;!Pj  
    gOr%N!5  
    LED光源设定办法 ;Kh?iq n^  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) C(vQR~_  
    fo~>y  
    波长设定,颜色选为绿色
    ~9#'s'  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    7n*"9Ai(  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane {a ]u  
    6Zx5^f(qd  
    创建平面探测器(plane)
    9W&nAr  
    yIg^iZD  
    6) 创建分析面 vXg^K}a#  
    vj|#M/3>  
    UkcH+0o  
    ^O!;KIe{g  
    光线滤光器设置 zU'7x U-  
    7) 执行光线追迹 55/)2B2J  
    =t %;mi,M  
    tAkv'.  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 T.W^L'L `  
    ~=9S AJr]  
    8) 优化设定 `6(Zc"/ \m  
    VO~%O.>  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 lYmxd8  
    `VF_rC[?  
    定义变量
    (gIFuOGi>  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    Jp= )L  
    9) 优化 GI>(S  
    -@@ O<M^  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 q2s=>J';  
    s^m`qi(H  
    y;_F[m  
    u> =\.d <  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    'uF-}_ |  
    g_0| `Sm  
    10) 光线追迹与结果分析 p_vl dTIW  
    #CcEI  
    >M0^R} v  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 /PbMt  
    )G-u;1rd  
    y6Ez.$M  
    优化后透镜的面型如下: gLg.mV1<  
    透镜渲染效果
     
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