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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 |N,^*xP(6  
    3=S |U,  
    本文您将会学到如下内容: 'r'=%u$1C  
    透镜基本参数输入; g|)>65v  
    优化变量与评价函数设定; deVd87;@7[  
     优化; =lNW1J\SW  
     照度分析; ];.5 *a%*  
    3mgvWR  
    2. 操作流程 &BVUK"}P  
    %<i sdvF  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 U$:^^Zt`B  
    %Z;RY5  
    H4Bt.5O*  
    2) 创建透镜 ,\`ruWWLb=  
    A;!5c;ftj,  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens ?Ld),A/c  
    >WHajYO"  
    4vg,g(qi<  
    3) 输入透镜参数 CKw-HgXG  
    cT(nKHL  
    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; zU5@~J  
    e]<Syrk  
    0GMb?/   
    3qV^RW&  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    'm0WPS/6E  
    4) 创建LED光源 6 `6 I<OJ\  
    8%4;'[UV  
    :GvC#2 p  
    光源类型为Random plane ; '[ c-$X2Ak  
    光线数为10000; 2d[tcn$;h]  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 5N9Cd[4  
    形状选为椭圆; % :G78.  
    h(WlJCln  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. e`Yj}i*bx]  
    半径选择60度 8Y SvBy  
    类型选择 Lambertian qMaO1cE\  
    形状选择 Elliptical ,|f=2t+5X  
    c{ 'Z.mut  
    波长选择默认默认波长 `=Mk6$%Cs  
    Power默认为1 watts df{?E):  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm IO7z}![V;  
    8] LF{Obz[  
    LED光源设定办法 )~M@2;@L  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) f}dlQkZ(  
    [w](x  
    波长设定,颜色选为绿色
    H Qj,0#J)  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    /}u:N:HA%  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane \]Y<d  
    o. $ 48h(  
    创建平面探测器(plane)
    \m`IgP*  
    k r$)nf  
    6) 创建分析面 J rK{MhO  
    ,):aU  
    !19T=p/:$  
    Gn7\4,C  
    光线滤光器设置 7L+Wj }m  
    7) 执行光线追迹 \Vv)(/q{  
    $d1ow#ROgy  
    czw:xG!&  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 I'D3~UI f  
    )g=mv*9>  
    8) 优化设定 Fpo}UQQbc  
    v~RxtTu  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 QAI=nrlp  
    )^UqB0C6^  
    定义变量
    B^19![v3T  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    \*PE#RB#6  
    9) 优化 \;%D;3Au  
    wz+mFf  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 Sw$&E  
    QVn2`hr  
    2U%t  
    pg!mOyn  
    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
    kW+>"3  
    ym p*:lH(  
    10) 光线追迹与结果分析 j %MY6"  
    VK9E{~0=  
    uP7|#>1%  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 r:xg#&"*  
    @"cnPLh&  
    H/f}t w  
    优化后透镜的面型如下: 8<Nz34Y  
    透镜渲染效果
    c[1{>z{G  
    QQ:2987619807
     
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