FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 tl'n->G>v X*,Kb(3 本文您将会学到如下内容: Qv-@Zt!8 透镜基本参数输入; uIU5.\"s 优化变量与评价函数设定; GJqE!I,. 优化; JJRK7\~$ 照度分析; f{0F|w<gf \p%3vRwS%p 2. 操作流程 Ge d [#Q GElvz'S~ 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。 ![f ![l l|5fE1K9U L],f3< 2) 创建透镜 "*O4GPj WL{(Ob 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens a6kV!,.U d,$d~alY
F7")]q3I~ 3) 输入透镜参数 ){r2T1+-% ?aW^+3i 两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; tTU=+*Io ,ZS6jZ Mc!Xf[
Su 5>$ 将第二面的圆锥系数改为-1 ](F#`zUQ 4) 创建LED光源 [=%TnT+^9 :R.&`4=X
81*M= ? 光源类型为Random plane ; dJ?XPo"Cm= 光线数为10000; N$[$;Fm: LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; M# 18H<] 形状选为椭圆; ];%0qb q$G,KRy/ 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. t*@z8<H 半径选择60度 |j3'eW&= 类型选择 Lambertian -YD+(c`l 形状选择 Elliptical fIGFHZy, *-s,.
F+c 波长选择默认默认波长 Nm):9YQ/ Power默认为1 watts .d/:30Y 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 1
y}2+Kk 6oSQQhge
LED光源设定办法 5sPywk{ LED光源的发光强度(极化角和方位角) &uUo3qXQ5l #0 6-:
波长设定,颜色选为绿色 m*X[ Jtr
功率设定(在Power units选择Watts) 0q\7C[R_ 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane c#N<"cy> 1009ES7*
创建平面探测器(plane) Xtq{%
I]!^;)) 6) 创建分析面 {G*A.$-d (Toq^+`c %r)avI #y|V|nd
光线滤光器设置 Z`3ufXPNlO 7) 执行光线追迹 . |*f!w}5 P'MY[&|mM' !se0F.K 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。 fA48(0p mW%?>Z1=>d 8) 优化设定 9;%CHb& YC]L)eafo` 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 w<9>Q1( !QmzrX}h
定义变量 3\;27&~gV
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) xyr+_k-x&q 9) 优化 9dh>l!2 Y,8KPg@W 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 A~nf#(!^] ^7]"kg DA
~8|t*@D B~'MBBD"  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 +MK6zf dMx4ykrR 10) 光线追迹与结果分析 Fyyg`J /9yaW7w
a'\By?V]
11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 nxQ?bk}*d Wl^R8w#Z$ @+U,Nzd 优化后透镜的面型如下: ^5=UK7e5KY
透镜渲染效果
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