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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 )q[Wzx_ j<  
    Kp!A ay  
    本文您将会学到如下内容: cs[nFfM  
    透镜基本参数输入; `H9 !Z$7G  
    优化变量与评价函数设定; 3ik~PgGoKQ  
     优化; R_vK^Da  
     照度分析; f?(g5o*2  
    v9Lf|FXo&  
    2. 操作流程 Ga pM~~  
    *|gl1S  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 s=Kz9WLy  
    MOm+t]vq1  
    P!{J28dj  
    2) 创建透镜 hI*6f3Vn(n  
    ET%F+  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens (@=h(u.  
    cb/$P!j7  
    vorb?iVf>  
    3) 输入透镜参数 X<f4X"y  
    sXY{g0%  
    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; H)Z$j&S{  
    m]}EVa_I`/  
    7Oi<_b  
    TeyFq0j@'  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    OUN"'p%%  
    4) 创建LED光源 3w/z$bj  
    >xXq:4l>}  
    BG6Lky/omz  
    光源类型为Random plane ; :j`XU  
    光线数为10000; GY"c1 KE$  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; EH'eyC-B<  
    形状选为椭圆; l>("L9  
    ]jR-<l8I-  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. HaF&ooI5+  
    半径选择60度 w*u.z(:a`  
    类型选择 Lambertian { 3 "jn  
    形状选择 Elliptical BU|m{YZ$  
    i6O'UzD@T  
    波长选择默认默认波长 hK3Twzte  
    Power默认为1 watts BLm}mb#/{  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm oq (W|  
    SE$l,Z"[*b  
    LED光源设定办法 %Kh}6   
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) q } (f9  
    Hdjp^O!  
    波长设定,颜色选为绿色
    LwH+X:?i  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    T`c:16I  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane "i!W(}x+  
    Q*8 x Bi1  
    创建平面探测器(plane)
    JZqJ&   
    %iZ~RTY6 !  
    6) 创建分析面 ;h#Q!M&e#  
    af/0e}-  
    ~ x J#NC+  
    Z'd]oNF  
    光线滤光器设置 D"{%[;J  
    7) 执行光线追迹 s1X?]A  
    Ctk1\quz  
    $]a*ZHd;2&  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 !VHw*fL|r  
    gGs"i]c  
    8) 优化设定 MI`<U:-lP  
    G%CS1#  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 q{!ft9|K\d  
    zXe]P(p<  
    定义变量
    tNAmA  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    >=3oe.$)  
    9) 优化 q%XjJ -s:  
    W^eQ}A+Z  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 $`L |  
    cxIAI=JK  
    )1<GSr9  
    ~SwGZ  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    }#n d&ND  
    e_FoNT  
    10) 光线追迹与结果分析 ]Bz.6OR  
    hF1Lj=x  
    = jTC+0u  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 WHRBYq_  
    l?HC-_Pbh  
    c2PBYFCyC  
    优化后透镜的面型如下: ]oKHS$W9  
    透镜渲染效果
    C`8.8  
    QQ:2987619807
     
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