Optisworks優化功能OPTIM2直下式透鏡應用

透過透鏡的設計可以在較短的距離下將LED光線打開,OPTISWORKS充分結合SOLIDWORKS完整的3D MODEL參數設定功能,結合光線追跡的3D觀察,找出影響光線擴散的曲面。
優化目標:從無到有,將影響光型擴散的曲面優化出來。

 

啟動Ray tracing,觀察光跡作用情形

以下說明最佳化運算功能:
載入系統檔案,並設定相關光學特性,包含表面特性、材質特性。

光源設定:
設定光源各種特性,包含能量大小、顏色、光型。

建立Intensity Detector & Polar Intensity Detector,用來觀察光型並取得優化所需之Target。

建構橢圓之旋轉除料於透鏡內外,並將需要變動之尺寸設為參數,包含除料高度及內外曲面圓半徑。

設定光跡數為100 萬條,並啟動模擬。

設定Optimize Merit Function

以10度為間隔,總共會有10個變量(T1~T10),T8為峰值,T8=24.4732。
merit function如下:
sqr((T1-0.047*T8)*(T1-0.047*T8)+(T2-0.0395*T8)*(T2-0.0395*T8)+(T3-0.039*T8)*(T3-0.039*T8)+(T4-0.049*T8)*(T4-0.049*T8)+(T5-0.08*T8)*(T5-0.08*T8)+(T6-0.194*T8)*(T6-0.194*T8)+(T7-0.483*T8)*(T7-0.483*T8)+(T9-0.317*T8)*(T9-0.317*T8)+(T10-0.037*T8)*(T10-0.037*T8))

進行優化參數設定:

》將模擬結果進行拖拉至TARGET definition 並進行進階設定。設定 average為優化目標,10個變量便需要10個Target。

 

將目標區域所需要之光強度選定為需要達到之優化目標值。並設定所要選擇的區域範圍。

設定優化時要調整的結構尺寸,本次優化所設定的尺寸變數4個,透過點選方式將參數載入。

輸入所需要優化的Merit function要極大化還是極小化。

開始啟動優化運算,會即時列出所進行優化後之當下結果數據及優化調整的次數。

完成優化後會告知是否要將相關幾何之尺寸做修改調整, Optisworks 會自動列出所有模擬後之結果並列出最優之結果,能選擇自動更新或是手動進行更新。

模擬結果(優化前)

模擬結果(優化後)

逆追跡框選區域:
為進一步改善光型,由逆追跡的運用,框選Theta:35 ° ~40 °,來觀察其光跡作用情形。

逆追跡作用情形

透鏡除料調整

模擬結果(手動調整透鏡除料)

逆追跡(手動調整除料)

模擬結果(加反射片)

加入反射片後,改善了光線由後漏光的情形。