FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 AV Gu* %I9{)'+@x 本文您将会学到如下内容: mM!'~{r[- 透镜基本参数输入; P,k~! F^L 优化变量与评价函数设定; gS _)( 优化; f_}/JF
照度分析; 0^az<!!O# ;&q}G1 2. 操作流程 NZ djS9 J 05@SG': 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。 <`i"5`J Ve*NM|jg 'A;G[(SYy 2) 创建透镜 y >r7(qg K*&M:u6E 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens QO0}-wZR &)JQ6J_|\
Zk4Hs%n 3) 输入透镜参数 Oi AZA< rZ2X$FO@ 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; )uC],CbW{ V>ML-s9 Xf!@uS6<X
SNV~;@(h 将第二面的圆锥系数改为-1 ( NWT/yBx 4) 创建LED光源 ,(dg]7 v".q578
0B
#no~g(!o 光源类型为Random plane ; 3I&=1o 光线数为10000; R*a5bKr LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; %KHO}gad1 形状选为椭圆; +PgUbr[p I=o[\?u*_ 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. B4 yU}v 半径选择60度 w`=_|4wFw 类型选择 Lambertian ~XN--4%Q 形状选择 Elliptical
UhN16|x ^!^6 | [ 波长选择默认默认波长 [ -"o5!0< Power默认为1 watts d0Xb?-
}3M 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm %a=K:" oU[ yI/2 e [
LED光源设定办法 $&~/`MxE LED光源的发光强度(极化角和方位角)
A]ZCQ49 oNQ;9&Z,^2
波长设定,颜色选为绿色 kP~'C'5Ys
功率设定(在Power units选择Watts) rCfr&>nn 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane c.-h'1 E
.^5N~.
创建平面探测器(plane) _Z?{&k
^ CVhV 6) 创建分析面 2 w\$}' 56gpAc ?PVJeFH y6NOHPp@
光线滤光器设置 o#3?")>| 7) 执行光线追迹 )OQhtxK :W]?6= u$ [R>l9 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。
bj23S& .{sKEVK 8) 优化设定 R}Pw#*B w}+#w8hu 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 S^q)DuF5! >dKK [E/[d
定义变量 T'\B17
:*
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) RrrW0<Ed 9) 优化 vzV,}
S*c #p&&w1 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 :VwU2 S<}2y 9F
0\v98g<[+ HUqG)t*c1  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 pRI<L' }L
Q9db1 10) 光线追迹与结果分析 ~^d. zIN! iEx.BQ+
HT]W2^k 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 #oRm-yDr H.-jBFt} Z$qFjWp 优化后透镜的面型如下: RC7|@a
透镜渲染效果
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