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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 Hj2<ZL  
    6.[)`iF+#  
    本文您将会学到如下内容: M;qBDT~)  
    透镜基本参数输入; `g--QR  
    优化变量与评价函数设定; *,17x`1e  
     优化; Yr=8!iR$  
     照度分析; *#zS^b n  
    (Ux [[  
    2. 操作流程 [_V:)  
    K U $`!h  
    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。 mg`j[<wp  
    ~T% Ui#Gc  
    ]w!0u2K<Q\  
    2) 创建透镜 s"WBw'_<<  
    j1A|D   
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens dq(E&`SzK  
    aZ6'|S;  
    \9w~pO  
    3) 输入透镜参数 q4/909x=  
    `Ug tvo  
    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; >OK#n)U`  
    `]jqQr97  
    ?_%u)S*g  
    z6I%wh  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    OM)3Y6rK  
    4) 创建LED光源 l[oe*aYN7  
    ^^U%cuKg  
    b!^@PIX  
    光源类型为Random plane ; >g]ON9CGH  
    光线数为10000; IXWQ)  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 6Hk="$6K  
    形状选为椭圆; _w>uI57U  
    p?JQ[K7i  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. s1 bU  
    半径选择60度 VO_dA4C}z  
    类型选择 Lambertian xzr<k Sp  
    形状选择 Elliptical {n&Uf{  
    R!6=7  
    波长选择默认默认波长 ^s-25 6iI  
    Power默认为1 watts 'mE^5K  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm : y1Bt+Fp  
    D:9 2\l  
    LED光源设定办法 @PX\{6&  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) moZm0` WR  
    Bd# TUy  
    波长设定,颜色选为绿色
    <*wM=aq  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    Ac`;st%l.  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane  q=4Bny0  
    %j5ywr:  
    创建平面探测器(plane)
    e;h,V(  
    VD [pZ2;4  
    6) 创建分析面 N=~~EtX  
    v@n_F  
    t7*#[x)a  
    50$W0L$  
    光线滤光器设置 Ee)xnY%(  
    7) 执行光线追迹 0` 5e  
    T$mbk3P  
    R5(T([w'  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 cP rwW 6  
    rt}^4IqL  
    8) 优化设定 (s&&>M]r_  
    x)oRSsv!Tr  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 wxdyF&U n  
    !OAvD#  
    定义变量
    ue\t,*KYd  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    HdNnUDb$B  
    9) 优化 #|f~s  
    |]sx+NlNc  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 /{*$JF  
    VteEDL/w  
    ?fK1  
    =w%Oa<  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    76@qHTh }  
    GBQn_(b9I  
    10) 光线追迹与结果分析  rLv;Y  
    s&Yi 6:J  
    z7T0u.4Ss  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 /X#z*GX  
    N$#\Xdo  
    MKg,!TELe  
    优化后透镜的面型如下: uQ3[Jz`y  
    透镜渲染效果
    #/70!+J_UF  
    QQ:2987619807
     
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