FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 D=w9cKa ggCr- 本文您将会学到如下内容: cqg=8$ RB 透镜基本参数输入; m'.T2e.u 优化变量与评价函数设定; nL;K|W 优化; ]IXAucI] 照度分析; 3W j,} U2&HSE|2J 2. 操作流程 S_T LV=^jsQ5 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。 >40
GP#Vz M7U:g} )_pt*xo 2) 创建透镜 j&llrN (1y='L2rj 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens W8uVd zQ (+$ol'i
s;>VeD)*) 3) 输入透镜参数 z6}Pj>1 p[;8 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; P7Z<0Dt\} Z]e4pR6! _s@bz|yqw
)T<D6l
Lt 将第二面的圆锥系数改为-1 4 f3=`[% 4) 创建LED光源 _}z_yu#jY 0i_
${0%tCE 光源类型为Random plane ; ]g7HEB.Y 光线数为10000; )1BiEK`v LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; Ahd\TH 形状选为椭圆; 7n
[12: lSs^A@s 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. rkP4<E-M 半径选择60度 ]#M/$?!]g2 类型选择 Lambertian J(&Gmk9& 形状选择 Elliptical e7hO;=?b' :MdEr//w 波长选择默认默认波长 zdT ->% Power默认为1 watts uJm #{[ 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 7rJ9
}/<I @qpYDnJ:
LED光源设定办法 a]{uZGn@i LED光源的发光强度(极化角和方位角) s|BX>1 ]zy~@,\
波长设定,颜色选为绿色 a5>)?m
功率设定(在Power units选择Watts) `Q+i-y 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane qYDj*wqf B>ge,
}{
创建平面探测器(plane) ;*"!:GR%h
rS=tcBO 6) 创建分析面 4*YOFU}l s&Z35IM8| @-}D7? !k%l+I3J[
光线滤光器设置 pqkcf\ 7) 执行光线追迹 BQ5_s,VM o- cj&Cv% J.*[gt%O| 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。 (0X,Qwx JgxE|#*7U 8) 优化设定 Z={D0` A8#.1uEgNb 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 #:
dR^zr< `WP@ZSC6
定义变量 :h^O{"au^
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) NW}>pb9 9) 优化 e~tr^$/ ( 87&KQ_ 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 M-}j9,oR` rSM$E
m]{<Ux 4!NfQk>X  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 y21)~ YJ&lB&xH 10) 光线追迹与结果分析 mOwWg E`A<]dAoK
aW52.X z%8 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 ;"d?_{>7 bbE bf !E CsJ)Z%4_ 优化后透镜的面型如下: \f8P`oET~
透镜渲染效果 Dq0-Kf,^
QQ:2987619807
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