FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 %{GYTc \'X N~I2~f 本文您将会学到如下内容: yL =*yC 透镜基本参数输入; jY^wqQls 优化变量与评价函数设定; HzADz%~ 优化; 7PE3>cD 照度分析; fwvPh&U& d)V"tSC, 2. 操作流程 'EF\=o)^Y s"1:#.u 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。 `LD#fg* Yr9>ATR a`SQcNBf* 2) 创建透镜 G)qNu } -9Iz$(>a 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens ziFg+i%s N^,@s"g
M7D@Uj&xx( 3) 输入透镜参数 (#zSVtZ J
LOTl. 两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; IYtM'!u WxNPAJ6YH Y6LoPJ
Z7 \gj` 将第二面的圆锥系数改为-1 KIt:ytFx 4) 创建LED光源 @S#>:o| w h4WII
5p9zl=mT 光源类型为Random plane ; 8Lm}x_
光线数为10000; uc6;%=%+ LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; Xy_ <Yqx} 形状选为椭圆; UclQo~3 NZUQ
R`5 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 6U{&`8C 半径选择60度 Z#8O)GK 类型选择 Lambertian YS$?Wz 形状选择 Elliptical :H}a/ x*ur qw]:oh&G 波长选择默认默认波长 B~p` 3rC Power默认为1 watts ppv/A4Kv 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm eUiJl6^x 5)=XzO0
LED光源设定办法 Vf
Jpiv1 LED光源的发光强度(极化角和方位角) $@8$_g|Wz eBZ^YY<*g
波长设定,颜色选为绿色 TF)OBN~/
功率设定(在Power units选择Watts) %m\dNUz4g 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane -C9_gZ JN5<=x5r
创建平面探测器(plane) o)NQE?
7_ $Xt)Y{ 6) 创建分析面 nxzdg5A(w xRZ9.Agv_ 7C7eXJ9q +-=o16*{ !
光线滤光器设置 r[P5
ufy2] 7) 执行光线追迹 [K2\e N~g D;@* &_Py{Cv@Dw 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。 Nr.maucny '\[o>n2 8) 优化设定 .]_Ye.} A aLj.HR 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 E;l|I
A/7 -7_`6U2"
定义变量 f<.43kv@
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\U6n ""] 9) 优化 } t4?*:\ "tuBfA+f 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 rDNz<{evj ]fH U/%
9Vp|a&Ana /rsr|`#  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 E}U[VtaC Ax[!7~s 10) 光线追迹与结果分析 B7"/K]dR: ;lqtw]4v
=
;sEi:HC 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 :Mz$~o< 4@6!E^
a`.] 8Jy) 优化后透镜的面型如下: S4RvWTtQV
透镜渲染效果
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