FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 (&u'S+ JP(0/?Q 本文您将会学到如下内容: P,b&F 透镜基本参数输入; >3*a&_cI=k 优化变量与评价函数设定; %%#bTyF 优化; _2)QL 照度分析; k)[c!\a[i dWu;F^ 2. 操作流程 =p7id5" =GW[UnO 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。 u?rX:KkS \.+:yV<$ |qwx3 hQ? 2) 创建透镜 rg=Ym. =(Y0wZP| 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens d c_2nF Gd'_X D
<r(D\rmD 3) 输入透镜参数 /"8|26 G'';VoW= 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; Ra6 }<o aR'~=t&;z1 bE@Eiac
:h/v"2uDN 将第二面的圆锥系数改为-1 9qB4\ONXZ 4) 创建LED光源 (_+ux1h6^ rhX?\_7o
(d*||" 光源类型为Random plane ; fZLAZMrM 光线数为10000; `s3:Vsv4 LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; J, +/<Y! 形状选为椭圆; hN\sC9a1 yF_/.m I 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. T|j=,2_ 半径选择60度 o>T+fBHE 类型选择 Lambertian tA'5ufj*: 形状选择 Elliptical .cx9+; (:%t 波长选择默认默认波长 rY1jC\ Power默认为1 watts @`Dh7Q 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm AMO{ee7Po \%%M >4c
LED光源设定办法 t("koA=. LED光源的发光强度(极化角和方位角) 5Z"N2D)." Jw^my4
波长设定,颜色选为绿色 5B8fz;l= B
功率设定(在Power units选择Watts) #e[r0f?U 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane w{;~ d-W*`:Q
创建平面探测器(plane) 8493O x4 O
f8UO`*O 6) 创建分析面 sEZ2DnDI [ :Sl~ -~H
"zu` /oGaA@#+
光线滤光器设置 z8)&ekG 7) 执行光线追迹 R?N+./{ {!wd5C@ I?%#`Rvu 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。 i1]}Q$ Q7UQwAN' 8) 优化设定 yZNg[KH q6%m .X7 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 *7#5pT~ F<dhG>E9
定义变量 LA(/UA3Izd
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) E(f|LG[I 9) 优化 ' 8Q}pp`
Wkr31Du\K 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 u%OLXb J'L6^-gV
1&Mpx!K*T >{Xyl):  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 5B3sRF} _BCq9/ 10) 光线追迹与结果分析 9tmnx')_ ^
7)H;$
tCu.Fc@ 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 >]Dn,*R rV*Ri~Vx qmNG|U& 优化后透镜的面型如下: =t|,6Vp
透镜渲染效果
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