FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 @h\i<sh!^ nv3TxG 本文您将会学到如下内容: ~ujg250.L 透镜基本参数输入; <bJ~Ol 优化变量与评价函数设定; knzQ)iv&& 优化; I*KJq?R 照度分析; _)~|Z~ o3`0x9{ 2. 操作流程 &{8[I3#@
GYonb)F 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。 <)+;Bg ;1k_J~Qei 7o-}86x# 2) 创建透镜 wKJK!P v%QCp 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens )5TX3#=;(G :~p_(rE
BT(G9Pj; 3) 输入透镜参数 Xm6M s<z6 Y'y$k 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; FWo`oJeN Xg;q\GS/<i YGi_7fTyc=
ktv{-WG2_ 将第二面的圆锥系数改为-1 ">s0B5F7 4) 创建LED光源 *T{KpiuP |\]pTA$2
Lya?b 光源类型为Random plane ; %Jn5M(myC 光线数为10000; U27ja|W^ LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; |h:3BV_ 形状选为椭圆; 'YEiT#+/ P2)g%$ME 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. }80n5X<9 半径选择60度 dTVM
!= 类型选择 Lambertian * =O@D2g0 形状选择 Elliptical *JaFt@ x ]o_E]5"jO 波长选择默认默认波长 B^hK Power默认为1 watts *1}vn%wvn 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm !" : arK Bc#6mO-
LED光源设定办法 ;"%luQA<w LED光源的发光强度(极化角和方位角) <zu)=W'R] H{;8i7%
波长设定,颜色选为绿色 -A Nq!$E
功率设定(在Power units选择Watts) wD[qE 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane QpifO y] ~X{v
创建平面探测器(plane) uMP&.Y(
`RE1q)o}8M 6) 创建分析面 &S#bLE POQ1K
O ..^,* .]Z,O>N
光线滤光器设置 .LNqU#a 7) 执行光线追迹 L G9#D t,;b*ZR ;"GI~p2~7 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。 ,<-a 6 )5bdWJ>l 8) 优化设定 U0S}O(Ptr ]9pcDZB 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 @i:_JOl i@d@~M7/
定义变量 %K]nX#.B&
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) 'w7{8^Z2 9) 优化 ~
.Eln+N L:EJ+bNG 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 xE.=\UzJ b;Im +9&
E0S[TEDa] ]#
T9v06w  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 Wkv**X} &On0)G3Rc 10) 光线追迹与结果分析 h Tn^:%( `o*g2fW!
Dy^4^ J5+ 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 Onoi6^G zR3Z(^]v g^En6n) 优化后透镜的面型如下: i&FC-{|Z
透镜渲染效果
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