FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 82Z[eo 5CRc]Q#@ 本文您将会学到如下内容: %z!d4J75 透镜基本参数输入; ^w&5@3d 优化变量与评价函数设定; PJSDY1T 优化; e GqvnNv 照度分析; #(26t _a rlUdAa3 2. 操作流程 !S >|Qh + hyWo]nW0 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。 vP87{J*DE1 k_En_\c?p2 {'=Nb
5F 2) 创建透镜 Z+`{JE# xi1N?
pP 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens Dbkuh!R ^ T:qT*v
"M5ro$qZ} 3) 输入透镜参数 0c\|S>g[ #0YzPMV 两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; jV|$?
Rcl% ==e#CSJq upEPv
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xP5mL3j 将第二面的圆锥系数改为-1 }G,SqpcG 4) 创建LED光源 {Y@-*pL] ^]sMy7X0IK
3q.[-.q 光源类型为Random plane ; Fgc:6<MGM 光线数为10000; W:+2We @ LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; gQk#l\w_ 形状选为椭圆; o,''f_tRQ| qeK 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. Z9
q{r s 半径选择60度 yOn2}Z 类型选择 Lambertian x4HMT/@AG2 形状选择 Elliptical WT ~dA95 G(|(y=ck 波长选择默认默认波长 +N(YR3 Power默认为1 watts K^cWj_a" 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm EB3o8 I$6
f.W
LED光源设定办法 +v[$lh+ LED光源的发光强度(极化角和方位角) [;V1y`/K1 M:1F@\<
波长设定,颜色选为绿色 sKG~<8M}
功率设定(在Power units选择Watts) oN6*WNt J 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane (h@yA8>n +VpE-X=T
创建平面探测器(plane) W1vAK
Z564K7IV 6) 创建分析面 6t mNfI34 '__3[D B 1ZHV^ 8yo6v3JqC
光线滤光器设置 |>o0d~s 7) 执行光线追迹 cT=wJ lTOM/^L 8hdAXWPn 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。 }$k`[ivBx( bmq XP 8) 优化设定 a_iQlsU Qpv}N*v^ 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 @01D1A []N$;~R7
定义变量 `@.s!L(V
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) V8U`%/`N 9) 优化 ;R|#ae@ @Jn:!8U0 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 !9<RWNKV)Y DEwtP
vyx\N{ 53+rpU_  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 NUNn[c J)yy}[Fx 10) 光线追迹与结果分析 {7~ $$AR( Jx
;"a\KD
AoOG[to7 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 ONe!'a0 %d#)({N 5NvyK[w] 优化后透镜的面型如下: q~dg
透镜渲染效果
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