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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 ?^F5(B[+Y  
    Tw UsVM(~  
    本文您将会学到如下内容: u6pIdt  
    透镜基本参数输入; *k4+ioFnKE  
    优化变量与评价函数设定; !%V*UR9  
     优化; 6: GN(R$0  
     照度分析; ~hzEKvs  
    wcl!S{  
    2. 操作流程 h&P {p _Y  
    &8afl"_~  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 ozuIwzi7N  
    Qi"'bWX@  
    BJ2Q2W W  
    2) 创建透镜 pW7kj&a_.  
    mQL8QW[c  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens ;&q]X]bJ  
    Z7oaQ\fR  
    ho_4fDv  
    3) 输入透镜参数 ^^eV4Y5`+  
    _\!0t  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; #.b^E3#+  
    gLV^Z6eE  
    VT Vm7l  
    IX?@~'  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    l)H9J]  
    4) 创建LED光源 {RH*8?7  
    'cYQ ?;  
    @| P3  
    光源类型为Random plane ; 4[Z1r~t\L  
    光线数为10000; xp(mB7;:  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ;  J(^ >?d'  
    形状选为椭圆; p#z;cjfSt  
    }pt-q[s>  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. y6\ [1nZ  
    半径选择60度 \3M1.Q4$Gr  
    类型选择 Lambertian +*<K"H|,  
    形状选择 Elliptical ?f9$OLEB  
    uFWvtL?;_  
    波长选择默认默认波长 W!y)Ho  
    Power默认为1 watts -;f+; M  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm A=W5W5l(>  
    b6]e4DL:R  
    LED光源设定办法 @|Z*f\  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) c_t7RWV}  
    |^Ur  
    波长设定,颜色选为绿色
    aK!xRnY  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    [rc'/@L  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane ipfm'aQ  
    !\3 }R25  
    创建平面探测器(plane)
    jzT;,4poy  
    BSjbnnW}"  
    6) 创建分析面 {rs6"X^  
    [9w, WJL  
    $+iu\MuX  
    ~ >4@;  
    光线滤光器设置 V2lp7"  
    7) 执行光线追迹 #wGQv  
    zV6AuUIt  
    LciL/?  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 {jrZ?e-q  
    Hxj'38Y  
    8) 优化设定 7=L:m7T  
    5c*p2:]  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 |:dCVd<du  
    }k4`  
    定义变量
    3zk:59  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    "9TxK6  
    9) 优化 F]hx  
    ?G2qlna  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 =ZFcxGo  
    Qfwwh`;  
    iXt4|0  
    ScM} m  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    Ym3 "  
    e?_c[`sg  
    10) 光线追迹与结果分析 .LWOM8)  
    F+lm[4n  
    07~pf}  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 *2w_oKE'+5  
    c _R)P,P  
    N02zPC 8  
    优化后透镜的面型如下: wjN`EF5$}&  
    透镜渲染效果
    bjU 2UcI"<  
    QQ:2987619807
     
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