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大多数显示都由几个光学组件组成,其中光源照明显示是最重要的组件。所有的显示都需要一个机械装置来发送这个光穿过或不通过一个创建的文本或图形以便于显示信息。为控制光输出,会用到一个或几个光学仪器来控制所期望的显示信息的角和位置。对这种类型的应用,FRED已经证实了相比传统成型方法它可以节省30-50%的时间和成本。 ?*){%eE %i:Sf _gxI=EYi 1.光源 q3<Pb,Z l@Uo4b^4x FRED可以模拟在显示系统中能找到的所有的光源类型,包括LEDs(发光二极管)、RGB LEDs、白炽灯、HID、Neon、ARC和荧光灯。支持IGES和STEP格式CAD模型文件导入、单个或多个格子光线的位置和角度切趾、用户自定义的曲面发射模型,测量数据模型可以应到某一表面上其中包括Radiant Imaging Source™模型。几个在FRED中模拟的光源模型如下所示: \L Gj]mb1 i{vM NI{ 2.系统几何结构 fL>>hBCqC H:TRJ.!w2 系统几何结构可以通过用户图形界面在FRED中直接创建,也可以从IGES或STEP CAD格式或其它设计程序中导入,还可以导入通过ASAP转换输出的文本文件。软件创建表面有多种选择:包括标准平面、圆锥面、圆柱面、椭球面、双曲面、圆环面、多项式表面、Zernike、样条曲面(NURBS)、Meshed(直纹面)、旋转曲线、extruded curbs、复合曲线、样条函数和用户自定义曲面等。一组被选中的表面如下图所示。 d ]R&mp|' 'tm%3`
F 因为FRED有多文档界面,在两个文件之间组件是可以剪切、复制和粘贴的。实体在逻辑上可以分成装配体、组件、元件等等级,这与系统的物理布局是相对应的,每个对象都可以置于相对于任何坐标系的位置。任何的表面都可以用隐式曲面或者aperture collection curve来裁剪,它的定义如下。 O0[.*xG )*Xd +zn&DG0\X }}y~\TB~} FRED可以导入IGES和STEP文件是无与伦比的,该软件可以简单地导入平面、二次表面、网格、NURBs和Bezier曲面,还有高于5级的表面,如下面所示的信号反射镜图。一个检查CAD导入好坏的最佳特征是查看在一个简单修改或验证对话框中的Nurb、mesh、Bezier曲线或表面定义信息。 KF(N=?KO QpbyC_:;$4 7#wdBB% 3.控制光输出的光学装置 D',[M) uY{V^c#mv 几乎每一款显示系统都有一些方法控制输出光的角度和空间位置。这些结构包含所有的东西从凹槽、点、表面粗糙度、涂到棱镜上的薄膜。FRED可以模拟所有的这些结构。该产品的阵列函数在模拟成千上万个重复控制的结构是万能的。下面显示了FRED模拟这些结构的例子。 lC):$W /i.3v45t" H=,0p 上面显示了两个不同的用于PDA(掌上电脑)背光显示系统。左图显示的是一个点大小为常数的背光,右图显示的是在5个独立的部分分别有5种不同大小的dot。 G;Jqby8d HY|=Z\l" [Vzp D 4 FRED软件可以很容易地创建凹槽和曲线,然后挤压或旋转这些结构来使菲涅尔和棱镜能按照所期望的方向传播光线。 fsRRnD b}s)3=X@q w eu3c`-a 利用视觉和分析工具信息深入研究光是怎样实现背光传输的。根据用户所选的每一个波长,该软件可以从任何颜色开始进行光线追踪,并且可以很容易地创建正交和透视轮廓使得能够看见光是怎样通过系统又是怎样离开表面的,如上所示。还有更多的功能包括根据光是怎样与表面相交的来改变光线的颜色。可以根据相交后光的反射、透射、吸收或是衍射来设置光的颜色。 3z5w}qN]M vy&q7EX<i F-0 |&0 也有高级光线操作对话框来选择光线使其按照一个特定的光路传播,或者设定特定的功率或者光线在一个选定的面上停止。用这些对话框可以可视化或分析非均匀照明的问题,还有鬼影和杂散光的问题。您也可以使光在光学或照明系统中的每个阶段进行传播。这是一个很好的方式来了解光是如何传播的及为什么光不能完全离开照明系统或它为什么会在它不应该出现的方向上有光。
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j+Ia 在建模和模拟光在背光传播时最大问题是设计多少根光线可以得到可以接受的结果,以及什么时候停止光线可以加速光线追踪。FRED提供了更多的控制来限制光线追迹数目来减少光线追踪的时间,包括相交数量、一个面或多个面的相交数、相对和绝对的功率阈值、每个面和每个实体的透射、反射和散射的可能性。就像您在下面的对话框所看到的那样,可以设定镜像和散射功率阈值、光线交在一个表面的次数以及父级光源产生的子级光线数上限制。这样,用户就可以完全控制来执行分析,你只需要关闭特定的事件来就可以看到问题是否出在镜像上或散射上。 & |