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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 ;]?1i4p)  
    gd[jYej'RP  
    本文您将会学到如下内容: zF%CFqQ  
    透镜基本参数输入; ,#&lNQ'I  
    优化变量与评价函数设定; ^jb55X}  
     优化; Eom|*2vWIC  
     照度分析; .ps'{rl8  
    9g+/^j^>?f  
    2. 操作流程 b9[;qqq@'  
    |c,":R  
    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。 d<. hkNN  
    .&.j?kb  
    j$^3  
    2) 创建透镜 Ae:(_UJz  
    = ^:TW%O  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens /ZZo`   
    /K2VSj3\  
    mq$'\c 9.  
    3) 输入透镜参数 Bv \ihUg/  
    E"bYl3  
    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; Lv+lLK  
    8AT;9wZqt  
    ?`Qw=8]`  
    {&8-OoH ~  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    5j1}?0v_  
    4) 创建LED光源 ,x!P|\w.G{  
    Ev%4}GwO4  
    k'}}eu/ q  
    光源类型为Random plane ; mm\Jf  
    光线数为10000; m `~/]QQ  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; T{d7,.:  
    形状选为椭圆; GrjL9+|x  
    )`yxJ;O@$  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. #K'3` dpL  
    半径选择60度 ug0[*#|Y  
    类型选择 Lambertian pL8+gL  
    形状选择 Elliptical >/nS<y>  
    g #u1.|s&p  
    波长选择默认默认波长 -MOPm]iA  
    Power默认为1 watts 3g9xTG);eA  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm d$8rzd  
    iq-n(Rfw~  
    LED光源设定办法 B2:6=8<  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) 9"1 0:\U  
    =_I2ek  
    波长设定,颜色选为绿色
    BRYhL|d~.  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    7'Y 3T[  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane )Y}t~ Zfx  
    YlwCl4hq  
    创建平面探测器(plane)
    yjvzA|(YC  
    S Y>i@s+ML  
    6) 创建分析面 ^qs=fF  
    \k/ N/&;  
    Ac'[(  
    ` `j..v,  
    光线滤光器设置 _'0HkT{I  
    7) 执行光线追迹 I-oI,c%+  
    no`c[XY  
    '; ,DgR;'  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 V.#,dDC@j  
    Q( .d!CQ>  
    8) 优化设定 fu'iG7U M  
    S.rlF1`  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 e^Q$Tog<  
    )kR~|Yn<-  
    定义变量
    $ r)+7i  
    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)
    (iM"ug2  
    9) 优化 RB.&,1  
    ?9xaBWf  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 B?9K!c  
    ?rID fEvV  
    w|:UTJ>@  
    ;SoKX?up5  
    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
    Dw{rjK\TT'  
    c9imfA+e  
    10) 光线追迹与结果分析 fH~InDT^  
    ss63/   
    Z_Jprp{3h  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 6}wXNTd  
    {WUW.(^]G  
    7sKN`  
    优化后透镜的面型如下: ;ZZ%(P=-  
    透镜渲染效果
    YY-{&+,  
    QQ:2987619807
     
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