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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 ^g!B.ll`  
    ')nnWlK  
    本文您将会学到如下内容: kfj%  
    透镜基本参数输入; 4MX7=!E  
    优化变量与评价函数设定; %D^bah f  
     优化;  wOHEv^,  
     照度分析; KU2$5[~j  
    3Xdn62[&  
    2. 操作流程 F1}  
    o =9'  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 QHQj/)J8  
    V.,bwPb{9  
    "=A|K~b  
    2) 创建透镜 c)3O/`  
    u33zceE8  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens J~dTVBx  
    3'@&c?F ye  
    nW&$~d  
    3) 输入透镜参数 6_ ]8\n  
    :r39wFi  
    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; #{w5)|S#JD  
    ;o >WXw  
    (rMZ  
    MOLO3?H(  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    5&qY3@I7l  
    4) 创建LED光源 yfq>,  
    )KE_t^$  
    k5s?lWH  
    光源类型为Random plane ; 6!RikEAh  
    光线数为10000; N ^f}ui i  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; xA9V$#d|  
    形状选为椭圆; O#PwRud$  
    =phiD&=  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. m >hovikY*  
    半径选择60度 "7?t)FOo  
    类型选择 Lambertian \^m.dIPdO  
    形状选择 Elliptical +3HPA#A  
    U6a z hi&,  
    波长选择默认默认波长 (uT^Nn9L=  
    Power默认为1 watts CKN8z  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm z'e1"Y.  
    fMzYFM'i  
    LED光源设定办法 O,]_ tp  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) 9C>ynH  
    kDg{ >mf  
    波长设定,颜色选为绿色
    gDj_KKd  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    xiJz`KD&  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane !?n50  
    8L{$v~+  
    创建平面探测器(plane)
    X{s/``n  
    J 5- rp|  
    6) 创建分析面 HIrEv  
    taixBNv  
    ^ `E@/<w8  
    Q~h6J*  
    光线滤光器设置 < %/:w/  
    7) 执行光线追迹 F*X%N_n  
    ?.~]mvOR  
    #a.\P.{L  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 CHg]Ul  
    &R0OeRToUb  
    8) 优化设定 UMv"7~  
    l&$*}yCK  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 8`DO[Z  
    $Llv p bl  
    定义变量
    I=K[SY,]9  
    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)
    CR.bMF}  
    9) 优化 {QW-g  
    E2-ojL[6  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 yX3PUO9  
    6,a%&1_  
    %OuX`w=  
    Sr-|,\/O  
    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
    XEa~)i{O  
    _,t&C7Yf;  
    10) 光线追迹与结果分析 BZ2nDW*%  
    l~4_s/  
    4@= aa  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 Euqjxz  
    zU=YNrn  
    FBYll[8  
    优化后透镜的面型如下: vT&j{2U7XW  
    透镜渲染效果
    F ZM2   
    QQ:2987619807
     
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