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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 TQ>kmHWf/  
    [S-NGip  
    本文您将会学到如下内容: jo{GPp}  
    透镜基本参数输入; [ o3}K  
    优化变量与评价函数设定; I)Lg=n$  
     优化; ?&"cI5-  
     照度分析; wgzjuTqwBF  
    L;E9"7Jo  
    2. 操作流程 lj'c0k8  
    u|O5ZV-cd  
    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。 i nF&Pv  
    Fu{[5uv  
    .5KRi6  
    2) 创建透镜 'S E%9  
    Q5{i#F7nJm  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens @j5W4HU  
    5pE[}@-c9  
    )5Gzk&|  
    3) 输入透镜参数 D3(|bSca  
    Ny p5=  
    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; 6&$z!60  
     4\dc  
    {C|#<}1  
    }oj$w?Ex  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    }4 P@`>e/`  
    4) 创建LED光源 s1:UCv-%  
    :}o0Eb  
    l J;wl|9  
    光源类型为Random plane ; WI](a8bm  
    光线数为10000; tiI>iP`!  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; y3c]zDjV  
    形状选为椭圆; E/Eny 5  
    X -w#E3  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. @,pO%,E6  
    半径选择60度 M+ 8!#n  
    类型选择 Lambertian Yf7n0Etd,  
    形状选择 Elliptical 9\R:J"X  
    >c5Vz^uM{4  
    波长选择默认默认波长 eIg ' !8h?  
    Power默认为1 watts 9k&lq$  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm Xr6lYO_R  
    ^md7ezXL  
    LED光源设定办法 Xe:B*  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) S-Ryt>G  
    ?dC[VYC\^  
    波长设定,颜色选为绿色
    8!4=j  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    -gv@ .#N  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane AL&}WbUC  
    }i|o":-x+  
    创建平面探测器(plane)
    'nBJ[$2^  
    "|.>pD#0&  
    6) 创建分析面 #:DDx5%x<b  
    ?b^VEp.;}  
    y%v<Cp@R  
    xXp\U'Ad~~  
    光线滤光器设置 {KdC5 1"Nv  
    7) 执行光线追迹 Bl3G_Ep   
    T5Sa9\`>  
    -Z4J?b  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 &gIu<*u<  
    2:&8FdU  
    8) 优化设定 D2[uex  
    =LZj6'  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 `IFt;Ja\6  
    Kg~<h B6  
    定义变量
    "n7rbh3VW  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    R^f~aLl  
    9) 优化 cx1U6A+  
    p! zC  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 B.'@~$  
    pvDr&n9  
    Jr%u[d>  
    X>wB=z5PXK  
    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
    -]+ XTsL  
    nyw,Fu  
    10) 光线追迹与结果分析 \#m;L/D  
    gupB8 .!  
    *P61q\2Z  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 "5synfO  
    iL/(WAB_od  
    HP3~.1Sp  
    优化后透镜的面型如下: - EF(J  
    透镜渲染效果
    ]6pxd \Q  
    QQ:2987619807
     
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