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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 XKpL4]{&q4  
    97['VOh0  
    本文您将会学到如下内容: T_(qN;_  
    透镜基本参数输入; ?"5~Wwp.T  
    优化变量与评价函数设定; W?SP .-I  
     优化; N8Rm})  
     照度分析; =}B4I  
     5xG|35Pj  
    2. 操作流程 5HWwl.D  
    ^#<: <X6  
    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。 bE VO<x+  
    j;1~=j])  
    N*_/@qM> a  
    2) 创建透镜 +a7EsR  
    B"pFJ"XR  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens ,\\%EZ%a  
    Bf D,z  
    /}h71V!  
    3) 输入透镜参数 NqQM! B]  
    2LhfXBWf  
    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; ak~=[7Nv  
    Z;|0"K  
    cq'}2pob  
    VEFwqB1l  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    *F26}q  
    4) 创建LED光源 ` <l/GwtAJ  
    UFzM#  
    h,!G7V  
    光源类型为Random plane ; W+F<P@[u<$  
    光线数为10000; oTplxF1  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ,7n;|1`  
    形状选为椭圆; U}A|]vi@  
    F20wf1^  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. FUW(>0x?  
    半径选择60度 iylBK!ou  
    类型选择 Lambertian N$=(1`zM=  
    形状选择 Elliptical ,ZzB#\  
    STFQ";z$  
    波长选择默认默认波长 + d+hvwEM  
    Power默认为1 watts 4~m.#6MT  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 7/p J6>  
    0Y38 T)k  
    LED光源设定办法 :{TmR3.  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) ';;p8bv+  
    i-:8TfI,  
    波长设定,颜色选为绿色
    d'Ik@D]I  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    d'lr:=GQ  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 'XZI{q2i  
    S:2u3th7  
    创建平面探测器(plane)
    yL.PGF1(  
    0gwm gc/#  
    6) 创建分析面 g~ppPAH  
    xzMeKC `  
    ]RJb;  
    (T%F!2i([U  
    光线滤光器设置 lJGqR0:r+  
    7) 执行光线追迹 ]]h:#A2  
    -$L],q_S^  
    (_i vN  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 EL 8N[]RF  
    @~!-a s7  
    8) 优化设定 'o)ve(  
    &z xBi"  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 m! '1$G  
    I\Gp9w0f  
    定义变量
    1a=9z'8V  
    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)
    Wd^F%)(  
    9) 优化 iXG>j.w{79  
    ]Jq k C4|  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 #iR yjD  
    iX>!ju'V  
    n ]6 0  
    Hl3XqR  
    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
    |=^#d\?]j  
    mNnw G);$  
    10) 光线追迹与结果分析 N?2 #YTjR  
    JXSqtk=  
    MWn L#!  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 8[`^(O#\E  
    Ip7FD9 ^  
    Y#SmZ*zok  
    优化后透镜的面型如下: {xBjEhQm  
    透镜渲染效果
    eUKl Co  
    QQ:2987619807
     
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