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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: 2021-09-15
    1. 摘要 3F5r3T6j}  
    ppN96-]^0  
    本文您将会学到如下内容: 7XT2d=)"  
    透镜基本参数输入; !ceuljd]  
    优化变量与评价函数设定; $.R$I&U  
     优化; v[e$RH  
     照度分析; m0paGG  
    3*CF!Y%  
    2. 操作流程 @{@x2'-A  
    8'Xpx+v  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 93kSBF#  
    D}HW7Hnu^  
    Dgj`_yd  
    2) 创建透镜 {[hV ['Awv  
    -x_b^)x~b7  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens #lM!s  
    L'J$jB5cP  
    MM|&B`v@;  
    3) 输入透镜参数 %.pX!jL  
    9j49#wG0"B  
    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; wHWd~K_q  
    2fO ~%!.G  
    L=Dd`  
    Q pz01x  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    '-D-H}%;}M  
    4) 创建LED光源 |n=m8X  
    Z=z'j8z3  
     ZajQ B  
    光源类型为Random plane ; IJD'0/R'c  
    光线数为10000; ~YlbS-  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ~kS~v  
    形状选为椭圆; Sl:Qq!  
    6>%)qc$i  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. UN`-;!  
    半径选择60度 (5_l7hWY  
    类型选择 Lambertian R7KHfXy'm  
    形状选择 Elliptical 8{6KWqG\  
    ``1#^ `  
    波长选择默认默认波长 /cJ$` pN  
    Power默认为1 watts +&O[}%W  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm b}9K"GT  
    YCeE?S1gk3  
    LED光源设定办法 TA`*]*O(  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角)  []1VD#  
    . 7g^w+W  
    波长设定,颜色选为绿色
    8/-GrdyE  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    mz+>rc  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane ?T$i  
    > 9JzYI^  
    创建平面探测器(plane)
    Zu$f-_"  
    ^^}  
    6) 创建分析面 X3!btxa% t  
    ?)",}X L6  
    [bJ"*^M)  
    ~~;fWM '  
    光线滤光器设置 }Da8S|)H  
    7) 执行光线追迹 gD _tBv  
    _t:rWC"X  
    aP cO9  
    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。 s8WA@)L  
    hs2f3;)  
    8) 优化设定 ]0 ouJY  
    UrH^T;#  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 HzQ6KYAMq  
    0"#tK4  
    定义变量
    6IPhy.8  
    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)
    S%Pk@n`z]  
    9) 优化 |I^\|5  
    dB<BEe\$g.  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 cP$b>3O  
    6b-d#H/1Y  
    }-V .upl  
    n6O1\}YB  
    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
    k:m~'r8z  
    6DaH+  
    10) 光线追迹与结果分析 q0`Vw%  
    mXz-#Go(  
    me1ac\  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 Rk"VFe>r  
    ]B3 0d  
    <H}"xp)j0  
    优化后透镜的面型如下: RW,ew!Z  
    透镜渲染效果
    WB6g i2  
    QQ:2987619807
     
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