FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 +dv@N3GV X9HI@M]h 本文您将会学到如下内容: v2V1&- 透镜基本参数输入; hg @Jpg 优化变量与评价函数设定; *Rd&4XG 优化; 6 -}gqkR 照度分析; H_FhHX.2( 8>9+w/DL 2. 操作流程 T-TH.
R a{W-+t 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。 ,}0pK\Y>$ (Q+3aEUE (tv h9o 2) 创建透镜 S)%x22sqf 7SCI_8` 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens .$iIr:Tc> n6f|,D!?
7Go!W(8 3) 输入透镜参数 U9w*x/Swb xjN~Y D: 两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1;
/rW{rf^ jo~Pr d}Om?kn
rL=$WxdPU 将第二面的圆锥系数改为-1 nq=fSK( 4) 创建LED光源 H =jnCGk ]O."M"B
F@BNSs N= 光源类型为Random plane ; @!$NUY8,A# 光线数为10000; ! bp"pa9 LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; UL/>t}AG 形状选为椭圆; i*<,@* ,l6W|p?ZO^ 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. LsXYvX 半径选择60度 :$j~;)2 类型选择 Lambertian VA0TY/{
] 形状选择 Elliptical DKZ69^ _OY ;SJ( 波长选择默认默认波长 c.fj[U|j Power默认为1 watts L*z;-, 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm `4CRpz ;IT^SHym
LED光源设定办法 ~&x%;cnv_ LED光源的发光强度(极化角和方位角) 1 wG1\9S v09f#t$;5
波长设定,颜色选为绿色 UTPl7po5D
功率设定(在Power units选择Watts) pGIeW}2'9 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane ,>$#e1!J II91Ia
创建平面探测器(plane) ,J|};s+
HZT;7< 6) 创建分析面 {x8`gP\H M Pt7 / F,sT[C 4Qv|Z+$i
光线滤光器设置 W.a/k7 p 7) 执行光线追迹 YblRwic G 1$l %B $3L7R 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。 &l Q j?] $?\],T 8) 优化设定 W{0:8_EI *%O1d., 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 8<^,<? EP[
gq
定义变量 ty78)XI
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) h2q]!01XP
9) 优化 ^T5c^ M8o qb_V
,b9 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 r#XDgZtI cZu:dwE
E8xXr>j># !hq7R]TC+ 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 ;cO0Y.V9l aQ)9<LsI 10) 光线追迹与结果分析 uk1IT4+ K)qmJ-Gub
!-QKh aY 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 $*PyzLS #U1soZ7 GB+G1w 优化后透镜的面型如下:
pK3cg|}
透镜渲染效果 Ev()2 80
QQ:2987619807
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