FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 Jo\P,-\( *i]?J 本文您将会学到如下内容: {?H5Pw>{%h 透镜基本参数输入; (h3L= 优化变量与评价函数设定; EsMX#1>/m 优化; Kp`{-dUf 照度分析; Mqr_w!8d \_
3>v5k| 2. 操作流程 kyJbV[o<# -r={P_E6 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。 J ay" !@=S,Vc. vQljxRtW 2) 创建透镜 eThaH0 %y6(+I#P 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens Qn!mS[l lT|Gkm<G
c1yRy| 3) 输入透镜参数 <&3P\aM> {]T?) !Vm 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; JLoF!MK} 5 #K*75> }Kp!,
mM,HMrgLqK 将第二面的圆锥系数改为-1 . <"XE7 4) 创建LED光源 9n&
&`r rAH!%~
C^J<qq& 光源类型为Random plane ; Jka>Er 光线数为10000; VeYT[Us" LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 9TW[;P2> ) 形状选为椭圆; NKu[6J?) xb,XI/ 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. QyD0WC}i 半径选择60度 xZ'fer`& 类型选择 Lambertian pU$k{^'UK 形状选择 Elliptical $DY#04Je\= F]\
Sk'}& 波长选择默认默认波长 vK',!1]y Power默认为1 watts B9maz"lJ 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm ;c!> = \SWTP1
LED光源设定办法 7>N~l LED光源的发光强度(极化角和方位角) $.PRav g#5R||r
波长设定,颜色选为绿色 xfYKUOp/
功率设定(在Power units选择Watts) fVbjU1N 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane uo#1^`P ingG
创建平面探测器(plane) [wGj?M}
'`>%RZ] 6) 创建分析面 |Y7SP]/`gB I!lDKS,b lLD#|T3 'C]w3Rh'
光线滤光器设置 yf&g\ke 7) 执行光线追迹 #l=yD]tPU -D`1z?zHra :zY4phR 可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 "#1 \ uoH bb6x} jR 8) 优化设定 /K:r4Kw [LYO'-g^F# 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 RkYdK$|K `"5Ub,~
定义变量 %U\,IO `g
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) >?$2`I 9) 优化 Q((&Q?Vi Y2`sL,'h 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 wvv+~K9jq Y~"tL(WfJl
JipNI8\r Z/Rp?Jz\j/ 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 C QkY6 Q]WBH_j 10) 光线追迹与结果分析 )z[C= CIW4E
yGa0/o18!? 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 ~+Wx\:TT 7-744wV}Z WtOjPW 优化后透镜的面型如下: de:@/-|
透镜渲染效果
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