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    [分享]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: 2020-12-21
    1. 摘要 Ws*UhJY<GS  
    =C 7WQ  
    本文您将会学到如下内容: ZfP$6%;_  
    透镜基本参数输入; xY>@GSO1  
    优化变量与评价函数设定; &r)[6a$fW  
     优化; szC<ht?z  
     照度分析; $* hqF1Q  
    Z|$M 9E  
    2. 操作流程 _T\cJcWf  
    H<Ik.]m  
    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。 ~kFL[Asnaf  
     jH>`:  
    TP{2q51yM  
    2) 创建透镜 O QGKH6q  
    -+{<a!Nb  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens bYAtUEv  
    ,9Si 3vn  
    c8 Je&y8  
    3) 输入透镜参数 H5>?{(m  
    Gy)2  
    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; `i<omZ[aT  
    |ya.c\}q  
    AW8*bq1  
    ?"$Rw32  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    #+#^cqjZ  
    4) 创建LED光源 o2~P vef  
    %%FzBbWAO  
    gy>B 5ie  
    光源类型为Random plane ; d$hBgJe>N  
    光线数为10000; we8aqEomr  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; L Iz<fB  
    形状选为椭圆; |p.|zH  
    &&g02>gE  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. hjD%=Ri0Z  
    半径选择60度 uH]oHh!}j  
    类型选择 Lambertian +}R#mco5K  
    形状选择 Elliptical KX J7\}  
    Xz`0nU  
    波长选择默认默认波长 `vZX"+BAh  
    Power默认为1 watts Qk72ra)  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 8qL.L(=\/  
    iD*L<9  
    LED光源设定办法 lg +>.^7k  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) Vh{(*p  
    LU/;` In  
    波长设定,颜色选为绿色
    Ad&VOh+0  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    h0$Y;=YA  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane % Ai' 6  
    EF6h>"']/  
    创建平面探测器(plane)
    vUCmm<y  
    :gO5#HIm  
    6) 创建分析面 &`oybm-p(  
    0SDnMij&bf  
    gxx#<=`  
    5;+KMM:zb  
    光线滤光器设置 ``%yVVg}  
    7) 执行光线追迹 (9R;-3vY:S  
    dIfy!B"  
    j#0JD!Vr  
    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。 q=}1ud}1  
    l dqU#{  
    8) 优化设定 Q':hmulT!  
    >n^780S|  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 qVfl6q5  
    0` .5gxm  
    定义变量
    4jt(tZS  
    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)
    4(p`xdr}K  
    9) 优化 C]p@7"l  
    -n8d#Qm)  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 hD=.rDvO  
    Uo71C4ev  
    c_8<N7 C  
    FWA?mde  
    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
    !I.}[9N  
    LT"H -fTgs  
    10) 光线追迹与结果分析 ^GyZycch  
    $xWUzg1<U  
    z_N";Rn  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 \5 rJ  
    k/D{&(F ~  
    d$jwh(Ivs  
    优化后透镜的面型如下: iGkysU<wcp  
    透镜渲染效果
    |R1T;J<[  
    QQ:2987619807
     
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