FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 m]{<Ux 03PN{< 本文您将会学到如下内容: M@',3 透镜基本参数输入; "
whO} 优化变量与评价函数设定; R-=_z6< 优化; h9tB''ePE 照度分析; bbE bf !E CsJ)Z%4_ 2. 操作流程 \f8P`oET~ vgU hN_rK 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-@o@!o yS1b,cxz 8o*\W$K@ 2) 创建透镜 I}6DoLbV 2r PcNh9 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens \O8Y3|< d ,h~u{
Fw(b1 d>E 3) 输入透镜参数 R@)'Bs I$3"|7[n 两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; cq'}2pob VEFwqB1l aF;]7i@
`<l/GwtAJ 将第二面的圆锥系数改为-1 [4K9|/J 4) 创建LED光源 x>1iIpBv^ 2<46jJYL'
rW=k%#
p 光源类型为Random plane ; t
1Ir4 光线数为10000; fPh}l LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; [H6X2yjj| 形状选为椭圆; *G2)@0
{ E<X{72fb> 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 1Pw(.8P 半径选择60度 ;~'cITL 类型选择 Lambertian )vEHLp. 形状选择 Elliptical cJ7{4YK_#/ 'S%} ?#J 波长选择默认默认波长 \-$bo=s. Power默认为1 watts Z1)jRE2dl 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm :{TmR3. $'J6#Vs
LED光源设定办法 ;Sx'O LED光源的发光强度(极化角和方位角) !]{1h
O X5Co<u
波长设定,颜色选为绿色 y(bt56 |
z
功率设定(在Power units选择Watts) `uM0,Z 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane -H ac^4uF &6,Yjs:T m
创建平面探测器(plane) z^ a6%N
]2aYi9) 6) 创建分析面 (T%F!2i([U lJGqR0:r+ Th&Wq (^s &M
光线滤光器设置 9rpg1 0/T 7) 执行光线追迹 'Ec:l(2Ec M<#)D [6&CloY3 可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 oqd
N5+xt 4mM2C`I 8) 优化设定 9J2q`/6~e
O#Zs3k 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 YP$*;l [d^:
定义变量 IQk#
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) zT4ulXN 9) 优化 V ~J2s ?5r2j3mqgv 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 qj3bt_F!x xT=kxyu
FVC2 XxP N[
Lz 0c?  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 Ip7FD9
^ q563,s 10) 光线追迹与结果分析 |0%4Gk); bWQORjnd8
[oU+b( 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 \@}$Wjsl z:i X]df _/sf@R 优化后透镜的面型如下: A9qO2kq7_
透镜渲染效果
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