FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 22a$//}E aF1pq 本文您将会学到如下内容: l'fUa 透镜基本参数输入; m/5:-xL31 优化变量与评价函数设定; Q7gBxp 优化; 3+;]dqZ 照度分析; 79AOvh /0>Cy\eN0 2. 操作流程 ,9^wKS!7$ I
$!Y 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。 [R iCa '=EaZ>= )f>s\T 2) 创建透镜 CaX&T2( Cp7 EJr~ 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens Fyrr,# 7rw}q~CE5
6Daz1Pxd+ 3) 输入透镜参数 ,YX[6eZr I9h?Z&n5 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; -)(HG)3 #>g]CRN ev7Y^
*q{/`Z{wy 将第二面的圆锥系数改为-1 @[D-2s 4) 创建LED光源 P^#<h"Ht $/ew'h9q
JeU|e$I4> 光源类型为Random plane ; 6H\3 光线数为10000; T.HS. LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; }bz v&k 形状选为椭圆;
#lRkp.e %,Xs[[?i 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. glbU\K> > 半径选择60度
3#}5dO 类型选择 Lambertian lPFT)>(+@ 形状选择 Elliptical pi[:"}m]/P R_eKKi@VH 波长选择默认默认波长 RR>Q$K Power默认为1 watts c&z@HEzV7 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 'kPc`)\ B@D3aOvO
LED光源设定办法 C
vfm ,BL LED光源的发光强度(极化角和方位角) ^5x\cR H]K(`)y}4
波长设定,颜色选为绿色 6|+I~zJ88
功率设定(在Power units选择Watts) p@!{Sh 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 9IZ}}x `O ?61YUQH
创建平面探测器(plane) [GJ_]w^}j
i9+(gX(t 6) 创建分析面 ~ \z7$9Q xhLVLXZ9 ,rx?Ig}kz ;2y3i5^k
光线滤光器设置 Z;`ts/?SY] 7) 执行光线追迹 {{w5F2b((% >u?pq6; .I_Mmaq;i 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。 ^3C8GzOsO CqOvVv 8) 优化设定 U<QO@5 `3m7b!0k 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 E
Mq P >J,Rx!fq3
定义变量 RuSKJ,T:9
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) ]JF>a_2wG 9) 优化 f-&4x_5 D#R5G
注意:在优化之前,建议先保存原始文件 Gv?3T Am8 ".Z|zt6C
Ib3n%AG jz ;N&62|  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 =0!PnBGYn 6V)P4ao 10) 光线追迹与结果分析 tGv5pe*r eK[8$1
n?'I&0>M 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 }}L :6^ ?Co)7}N Q'D%?Vg' 优化后透镜的面型如下: "X<vgM^:
透镜渲染效果
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