FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 SxAZ2|/- J)*7JX 本文您将会学到如下内容: ^HO'"/tB@D 透镜基本参数输入; ZQY]c
优化变量与评价函数设定;
c.<bz 优化; uR;m<wPH,f 照度分析; ji8)/ &l&B[s6[ 2. 操作流程 <k41j=d h(<2{%j 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。 lhp.zl w=|"{-ijo j'2:z# 2) 创建透镜 ,V>7eQt? HVG:q#=C 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 2@W'q=+0 R6xJw2;_
s<GR
? 3) 输入透镜参数 Q5kf-~Jx+ UWf@(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; ?y1G,0, T@{}! t'7A-K=k3
c9uln 将第二面的圆锥系数改为-1 lD K<gd 4) 创建LED光源 H
N )@sLPc ZLN79r{T
%UO ;!&K 光源类型为Random plane ; bb@3%r|_< 光线数为10000; @hz~9AII9 LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; f@)GiLC'" 形状选为椭圆; (mR;MC <,X?+hr 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. $K'A_G^ 半径选择60度 #mFY?Zp) 类型选择 Lambertian D.ajO^[ 形状选择 Elliptical JKJ+RkXf3 JvI6+[ 波长选择默认默认波长 d[t+iBP;) Power默认为1 watts K+F]a]kld 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm '^6jRI,
H[;\[3
LED光源设定办法 =KCAHNr4? LED光源的发光强度(极化角和方位角) IW~q,X+`V
$bho]~
波长设定,颜色选为绿色 av; ~e<
功率设定(在Power units选择Watts) Wh7}G 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane NH$!<ffz V\=QAN^
创建平面探测器(plane) V`,tu `6
Y!0ZwwW 6) 创建分析面 c_RAtM<n k O8W> e5HHsR6 K7jz*|2
光线滤光器设置 o'hwyXy/S 7) 执行光线追迹 s6F^z\6 0DR:qw &1(PS)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。 G*].g[' 4w)aAXK 8) 优化设定 >ow5aOlQ& ~A-1x!YiU 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 `{
6K~( Ug=)_~
定义变量 &i8UPp%
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) JIYZ 9) 优化 $ Lf-Gi fdCN?p[_ 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 u,f$cR 5Y}=,v*h}
u&7c2|Q _go1gf7  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 UwQyAD]Ht N:]Ud(VRM 10) 光线追迹与结果分析 gbclk~kX :~gG]|F
X61p xPa 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 CdFr
YL+F hZ;[}5T\<S ~UhTy~jya 优化后透镜的面型如下: iAWd
9x
透镜渲染效果 5kju{2`GF
QQ:2987619807
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