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infotek 2022-05-24 08:43

FRED应用:LED发光颜色优化

在本例中, LED红光、绿光、蓝光发射通过优化其各个功率在屏幕上特定区域产生特定的颜色(色坐标值)而目标面上总的功率保持固定不变。LED光源使用任意平面发射光源(Random Plane emitting sources ),波长的光谱范围从厂商数据表中利用数字化工具获取数据。 uR :EH.K  
Ao8ua|:  
此例子的布局包含3个任意的平面光源照射到一个接受屏。分析面附加于1)屏幕,计算色坐标值。2)光源,计算LED总功率。第四个无光线追迹面用于优化后的颜色对比。 oG1zPspL  
& H%/.4la  
Lo1ySLo$G  
优化变量 PXYLL X\3  
/ Qd` ?  
优化的第一步涉及到变量的定义,本例中,优化3个LED光源的光功率。因为没有对应的光源功率优化变量类型,因此需要使用用户自定义脚本功能, Index #, Subindex #, and Fraction Var# values 可忽略。每一个变量的上限与下限值对应LED功率的最大最小值。 =DJ:LmK  
fMg9h9U  
A6]X aF  
三个光源有相似的用户自定义脚本定义其变量类型,红色光源的脚本定义如下所示。这些脚本定义的唯一目的是设定和返回光源功率值。在下面的脚本中,第一行g_success=False作为开始值,其次是If Then...End If代码块检查实体栏中节点数g_entity是否属于光源。在其内部If Then...End If块是设定或返回光源功率取决于g_setvar的值。FRED根据优化周期的范围控制g_setvar值。当FRED需要返回光源功率值, g_setvar = False。当FRED准备设定光源功率值,g_setvar = True。最终,g_success值为True。 /]3[|  
n H?6o#]N  
优化函数 P?/JyiO }  
`6)Qi*Z  
在下面的步骤,必须构建优化函数。本例中,一个函数用于约束3个LED的总光源功率,两个优化函数决定x-和y-的色坐标值。 Zh;wQCDj  
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Total LED Power 优化函数 o& FOp'  
ah:["< z<  
这个优化函数决定总的LED光源的功率,FRED本身内置的优化函数Total power on a surface ,不能用于此例,因为光线并非源于一个面,第二,并非所有的从LED光源发射光线可到达接受屏。变量g_aber等于目标功率值g_power与光源光功率总和的差的绝对值。 kEnGr6e  
Pd~=:4  
P.XT1)qo*  
分析面“光源” Pgr2 S I  
]|tg`*l!>  
ih".y3  
色度值优化函数定义 @!fUp b  
JE-*o"&  
X和y色度坐标优化函数需要彩色图像计算他们的值。输入变量g_ana 是分析面“屏幕”的节点数。这里,只有中心像素点的值用于决定X和y的色度值,只在光束重叠区域产生平均值。 qx5`lm~L  
NplyvjQN;  
")No t$8  
S[3"?$3S  
 Fb(@i  
分析面“屏幕” ?d-w#<AiV  
GLtd<M"  
为了使光线平均,分析面设置为3*3像素。中心像素区域足以包围LEDS照明区域。 oYkd%N9P  
6]b"n'G  
dYrgL3'  
为了方便的获取模型参数,x色坐标(g_xchr),y色坐标(g_ychr)及总的功率(g_power)目标值表现为全局脚本变量。 oL@-<;zKO  
cDY)QUmi  
优化方法 AhN3~/u%7  
RH;ulAD6(~  
最后一步是设置优化方法,停止/收敛性判别准则,输出选项及变量强制限制。因为使用多个变量,必须选择Simplex方法。停止/收敛性判别准则选择基于测试运行。选择变量强制限制中的Hard Limit选项以保证LED功率永不会超出厂商规定的额定功率。 5q0L<GOrj  
ZX:rqc  
d#0:U Y%~  
优化 6P{^j  
adP  :{j  
当优化设置完成后,从主菜单中执行优化。 >NBc-DX^  
[ @eA o>  
为证实优化结果已经达到要求,有必要比较优化后3LED彩色图像与色度坐标值为0.382,0.471全彩色光源(从光源波长下拉列表合成出颜色选项)。通过下面的对比之后,两种光源的彩色图像吻合的相当好。 Dm}eX:'{  
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