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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 -yB}(69  
    o5p{ O>D[z  
    本文您将会学到如下内容: u 3#+fn_  
    透镜基本参数输入; "D8WdV(  
    优化变量与评价函数设定; y~\ujp_5w  
     优化; 26g]_Igq  
     照度分析; >t)Pcf|s  
    'KIT^k0"Ih  
    2. 操作流程 I]` RvT  
    < #ON  
    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。 t$(#$Z,RS  
    j &,Gv@  
    kBhjqI*  
    2) 创建透镜 COsmVQ.  
    #lrwKHZ+  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens L~- /'+  
    r) x  
    ,\J 8(,%L  
    3) 输入透镜参数 :Bmn<2[Y;  
    ttUK~%wSx  
    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; PkrVQH9^w  
    a51e~mg Z`  
    2L1y4nnbwo  
    pdRM%ug   
    将第二面的圆锥系数改为-1
    . 2$J-<O  
    4) 创建LED光源 kW)3naUf<  
    z'm}p  
    #Z1-+X8P  
    光源类型为Random plane ; o[cOL^Xd1  
    光线数为10000; zawu(3?~)5  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; y62f{ks_/  
    形状选为椭圆; s-#EV  
    e?.j8 Q ~  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. ^T!Zz"/:  
    半径选择60度 V*b/N  
    类型选择 Lambertian oh< -&3Jn  
    形状选择 Elliptical YK)m6zW5  
    B^/MwD>%  
    波长选择默认默认波长 #vBrRHuA#"  
    Power默认为1 watts wx*?@f>u^  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm U;#KFZ+~  
    ?{qUn8f2  
    LED光源设定办法 u-t=M]  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) x|a&wC2,{  
    UsyNn39  
    波长设定,颜色选为绿色
    9$\s v5  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    p[JIH~nb  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane &N^~=y^`C'  
    2.aCo, Kb;  
    创建平面探测器(plane)
    MvpJ0Y (  
    @v%Kwe1Q  
    6) 创建分析面 xRD+!3  
    rNq* z,  
    Sv M\9  
    D{N8q^Cs9  
    光线滤光器设置 ^wolY0p  
    7) 执行光线追迹 FB[b]+t`D{  
    kM506U<g  
    ;stuTj@vH  
    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。 9VxM1-8Gs  
    h.X4x2(.  
    8) 优化设定 :EV.nD7  
    9,'m,2%W  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 $\BYN=#  
    $(9QnH1KY  
    定义变量
    K5qCPt`'  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    `f>!/Zm%9  
    9) 优化 t Ly:F*1i  
    WiytHuUF  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 n{;Q"\*Sg  
    uI-T]N:W8x  
    @GN2v,WA?  
    \EfX3ghPI  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    mITB\,,G  
    -'$ob~*  
    10) 光线追迹与结果分析 L[Vk6e  
    [h3xW  
    vN{@c(=g  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 r !Aj5  
    `DY yK?R  
    ]j3>=Jb;  
    优化后透镜的面型如下: Dx-P]j)4x  
    透镜渲染效果
     
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