FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 w"W;PdH) BO8?{~i 本文您将会学到如下内容: cc8Q} 透镜基本参数输入; <8YvsJ 优化变量与评价函数设定; }
7ND]y48 优化; ]u:_r)T 照度分析; KT17I&: 7 fXJP5j 2. 操作流程 ~Orz<%k. c?KIHZ0 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。 c&Eva jeB"j 7#SfuZ0@ 2) 创建透镜
d ^zuo JcMl*k 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens KUpj.[5qo KT7R0 v
*_P'> V#p 3) 输入透镜参数 ^8YBW<9 Vol}wc 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; .8GXpt^U( gGN6Yqj0 =LgMG^@mu
@yC3a)=$L 将第二面的圆锥系数改为-1 fsWIz1K 4) 创建LED光源 awjAv8tPO! >&k`NXS|V
cmAdQ)(Kzd 光源类型为Random plane ; fn.;C 光线数为10000; $My~sN8 LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; REh\WgV!u 形状选为椭圆; SBdd_Fn B@#vS=g 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 6urU[t1 半径选择60度 [_}8Vv&6 类型选择 Lambertian Rg+#(y 形状选择 Elliptical EEo I| Se37- 波长选择默认默认波长 j(}pUV B Power默认为1 watts F,Ve, 7kh 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm UJ(UzKq8 >>"@0tO
LED光源设定办法 3g5r}Ug LED光源的发光强度(极化角和方位角) a*:GCGe 2\1bQq\
波长设定,颜色选为绿色 MOay^{u
功率设定(在Power units选择Watts) I Gi9YpI&K 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane "@|rU4Y tOxH 9
创建平面探测器(plane) B6KG\,'|
B(5>H2 6) 创建分析面 .:GOKyr(~ Hs_7oy|P b'z\|jY YU!s;h
光线滤光器设置 jSRi 7) 执行光线追迹 5uOz #hN 3+vVdvu% 8j :=D!S 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。 z#rp8-HUDS Plhakngj 8) 优化设定 6V}xgfB *OIBMx#qxn 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 L6;'V5Mg72 ^4'!B
+}F
定义变量 ]0MuXiR
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) ao[yHcAs 9) 优化 qmenj ez)Ks` 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 $$< I}eMd> >3&V"^r(|
KmM:V2@A$ LafBf6wds  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 6`bR'
0D q)KOI`A 10) 光线追迹与结果分析 }$r]\v 4HX;9HPHE<
r y@p 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 kHhku!CH 4x3 _8/= ;sq xFF@ 优化后透镜的面型如下: &A`,hF8
透镜渲染效果 |.&GmP
QQ:2987619807
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