FRED应用：LED发光颜色优化

在本例中， LED红光、绿光、蓝光发射通过优化其各个功率在屏幕上特定区域产生特定的颜色（色坐标值）而目标面上总的功率保持固定不变。LED光源使用任意平面发射光源（Random Plane emitting sources ），波长的光谱范围从厂商数据表中利用数字化工具获取数据。

此例子的布局包含3个任意的平面光源照射到一个接受屏。分析面附加于1）屏幕，计算色坐标值。2）光源，计算LED总功率。第四个无光线追迹面用于优化后的颜色对比。

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优化变量

优化的第一步涉及到变量的定义，本例中，优化3个LED光源的光功率。因为没有对应的光源功率优化变量类型，因此需要使用用户自定义脚本功能， Index #, Subindex #, and Fraction Var# values 可忽略。每一个变量的上限与下限值对应LED功率的最大最小值。

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三个光源有相似的用户自定义脚本定义其变量类型，红色光源的脚本定义如下所示。这些脚本定义的唯一目的是设定和返回光源功率值。在下面的脚本中，第一行g_success=False作为开始值，其次是If Then...End If代码块检查实体栏中节点数g_entity是否属于光源。在其内部If Then...End If块是设定或返回光源功率取决于g_setvar的值。FRED根据优化周期的范围控制g_setvar值。当FRED需要返回光源功率值， g_setvar = False。当FRED准备设定光源功率值，g_setvar = True。最终，g_success值为True。

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优化函数

在下面的步骤,必须构建优化函数。本例中，一个函数用于约束3个LED的总光源功率，两个优化函数决定x-和y-的色坐标值。

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Total LED Power 优化函数

这个优化函数决定总的LED光源的功率，FRED本身内置的优化函数Total power on a surface ,不能用于此例，因为光线并非源于一个面，第二，并非所有的从LED光源发射光线可到达接受屏。变量g_aber等于目标功率值g_power与光源光功率总和的差的绝对值。

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分析面“光源”

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色度值优化函数定义

X和y色度坐标优化函数需要彩色图像计算他们的值。输入变量g_ana 是分析面“屏幕”的节点数。这里，只有中心像素点的值用于决定X和y的色度值，只在光束重叠区域产生平均值。

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分析面“屏幕”

为了使光线平均，分析面设置为3*3像素。中心像素区域足以包围LEDS照明区域。

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为了方便的获取模型参数，x色坐标（g_xchr），y色坐标（g_ychr）及总的功率（g_power）目标值表现为全局脚本变量。

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优化方法

最后一步是设置优化方法，停止/收敛性判别准则,输出选项及变量强制限制。因为使用多个变量，必须选择Simplex方法。停止/收敛性判别准则选择基于测试运行。选择变量强制限制中的Hard Limit选项以保证LED功率永不会超出厂商规定的额定功率。

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优化

当优化设置完成后，从主菜单中执行优化。

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为证实优化结果已经达到要求，有必要比较优化后3LED彩色图像与色度坐标值为0.382,0.471全彩色光源（从光源波长下拉列表合成出颜色选项）。通过下面的对比之后，两种光源的彩色图像吻合的相当好。

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