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FRED應用:LED發光顏色優化
時間:2022-05-25 11:14來源:未知作者: infotek點擊:列印
        在本例中, LED紅光、綠光、藍光發射通過優化其各個功率在螢幕上特定區域產生特定的顏色(色座標值)而目標面上總的功率保持固定不變。LED光源使用任意平面發射光源(Random Plane emitting sources ),波長的光譜範圍從廠商資料表中利用數位化工具獲取資料。
此例子的佈局包含3個任意的平面光源照射到一個接受屏。分析面附加於1)螢幕,計算色座標值。2)光源,計算LED總功率。第四個無光線追跡面用於優化後的顏色對比。


 

優化變數


         優化的第一步涉及到變數的定義,本例中,優化3個LED光源的光功率。因為沒有對應的光源功率優化變數類型,因此需要使用使用者自訂腳本功能, Index #, Subindex #, and Fraction Var# values 可忽略。每一個變數的上限與下限值對應LED功率的最大最小值。







         三個光源有相似的使用者自訂腳本定義其變數類型,紅色光源的腳本定義如下所示。這些腳本定義的唯一目的是設定和返回光源功率值。在下面的腳本中,第一行g_success=False作為開始值,其次是If Then...End If代碼塊檢查實體欄中節點數g_entity是否屬於光源。在其內部If Then...End If塊是設定或返回光源功率取決於g_setvar的值。FRED根據優化週期的範圍控制g_setvar值。當FRED需要返回光源功率值, g_setvar = False。當FRED準備設定光源功率值,g_setvar = True。最終,g_success值為True。


 



 
優化函數



         在下面的步驟,必須構建優化函數。本例中,一個函數用於約束3個LED的總光源功率,兩個優化函數決定x-和y-的色座標值。

 


 
 
 
Total LED Power 優化函數

 
        這個優化函數決定總的LED光源的功率,FRED本身內置的優化函數Total power on a surface ,不能用於此例,因為光線並非源於一個面,第二,並非所有的從LED光源發射光線可到達接受屏。變數g_aber等於目標功率值g_power與光源光功率總和的差的絕對值。


 

 
分析面“光源”

 


 
 
色度值優化函式定義


         X和y色度座標優化函數需要彩色圖像計算他們的值。輸入變數g_ana 是分析面“螢幕”的節點數。這裡,只有中心圖元點的值用於決定X和y的色度值,只在光束重疊區域產生平均值。

 
 
 

分析面“螢幕”

 
         為了使光線平均,分析面設置為3*3圖元。中心圖元區域足以包圍LEDS照明區域。

 


 
         為了方便的獲取模型參數,x色座標(g_xchr),y色座標(g_ychr)及總的功率(g_power)目標值表現為全域腳本變數。


 

 
 

 
優化方法

 
         最後一步是設置優化方法,停止/收斂性判別準則,輸出選項及變數強制限制。因為使用多個變數,必須選擇Simplex方法。停止/收斂性判別準則選擇基於測試運行。選擇變數強制限制中的Hard Limit選項以保證LED功率永不會超出廠商規定的額定功率。


 


優化                                     


當優化設置完成後,從主功能表中執行優化。




 

為證實優化結果已經達到要求,有必要比較優化後3LED彩色圖像與色度座標值為0.382,0.471全彩色光源(從光源波長下拉清單合成出顏色選項)。通過下面的對比之後,兩種光源的彩色圖像吻合的相當好。


 

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