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    [技术]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: 2023-05-18
    1. 摘要 \-~TW4dYe  
    0*}%v:uN9  
    本文您将会学到如下内容: =dT sGNz  
    透镜基本参数输入; l|p \8=  
    优化变量与评价函数设定; ;33LuD<h.  
     优化; "]0sR  
     照度分析; $M 1/74  
    U<H< !NV  
    2. 操作流程 |] 8Hh>  
    ]S#m o  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 4` zfrT^  
    UuvI?D  
    V[T`I a\  
    2) 创建透镜 3G)Wmmh"a  
    \5s #9  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens ?go+oS^  
    KM ;'MlO  
    }+Ne)B E  
    3) 输入透镜参数 _.y0 QkwV  
    W bW@V_rr  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; Ot#O];3  
    =UW! 7OzC  
    x O~t  
    DoA+Bwq@  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    ow{SsX  
    4) 创建LED光源 Mk~]0d  
    r|>a;n Y  
    J` J^C  
    光源类型为Random plane ; B5Y 3GWhrx  
    光线数为10000; b7_uT`<  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; aOH$}QnS  
    形状选为椭圆; EgT2a  
    Q(\U'|%J  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. SsE8;IGH  
    半径选择60度 *6trK`tx^  
    类型选择 Lambertian ]d|:&h  
    形状选择 Elliptical vS{zLXg  
    DZI:zsf;5Q  
    波长选择默认默认波长 toCxY+"nbU  
    Power默认为1 watts =6sL}$  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm ,>rr|O  
    c{dge/2yb  
    LED光源设定办法 ?4 fXCb]7  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) ;Xw'WMb*=  
    B8'e,9   
    波长设定,颜色选为绿色
    8 ;C_@  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    SCZ6:P"$qX  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane t<|S7EqIL  
    23AMrDF=N  
    创建平面探测器(plane)
    %ur_DQ  
    6:v$g  
    6) 创建分析面 9svnB@  
    H8g1SMT  
    5g{F-  
    R\B-cU[,  
    光线滤光器设置 ` 5.PPI\h2  
    7) 执行光线追迹 !u0qF!/W  
    :q xd])-  
    0~5'O[NhF  
    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。 X(Wd  
    >+ZG {'!j  
    8) 优化设定 v;q<h  
    I-QaR  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 wK_I"  
    xsPE UK&g  
    定义变量
    _djr>C=H"  
    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)
    ?5A!/`E&%  
    9) 优化 -Tw96 dv  
    f<`is+"  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 j}2,|9ne  
    {q[l4_  
    B~ o;,}  
    me+F0:L  
    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
    'n9<z)/,!  
    )Bl0 W  
    10) 光线追迹与结果分析 GtCbzNY  
    I?l%RdGW  
    G/2| *H  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 Q!%4Iq%jr  
    hpxqL%r  
    LG0z|x(  
    优化后透镜的面型如下: p@H3NX  
    透镜渲染效果
     
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