Лабораторная работа 3

Л.р.№3 по курсу «Расчет ОС СП» 2015

Лабораторная работа №3

Моделирование светодиодной линзы

с помощью утилиты Interactive Optimizer

Асп. Ильина Е.И., рук. проф. Будак В.П., НИУ МЭИ.

Цель работы:

Ознакомление с утилитой Интерактивный Оптимизатор (Interactive Optimizer) для разработки оптики (линзы);

Работа с источником Surface Source;

Изучение отклонения характеристик КСС при смещении ИС от оптической оси.

TracePro Interactive Optimizer

Для моделирования оптики: линз или рефлекторов можно использовать как стандартные средства программы TracePro, так и встроенные утилиты. Меню программы Insert (Вставка) предлагается рассмотреть самостоятельно

(TracePro_User_Manual.pdf, стр.2.1-2.35)

Интерактивный Оптимизатор(Interactive Optimizer) - утилита для проектирования и оптимизации отражателей и линз для различных задач освещения. Хорошо подходит для проектирования светодиодных линз, но он может быть использован для других приложений. Используя интерактивный оптимизатор, можно в качестве отправной точки задать эскиз профиля в одном или двух сечениях, указать переменные и цель, и оптимизатор изменит дизайн линзы для достижения цели.

1

Л.р.№3 по курсу «Расчет ОС СП» 2015

Вид Интерактивного Оптимизатора показан на рис выше

По умолчанию появляется три рабочих панели: Sketch Window (Эскиз окна), Property Editor (Редактор свойств), Toolbox (Панель инструментов).

Панель инструментов

Seg – режим редактирования геометрии включения/выключения

Obj – режим работы с объектом (например, перемещение объекта)

Rays – режим работы с лучами

Show rays – режиv отображения хода лучей (активируется одновременно с включением режима Rays)

Bitmap – режим работы с растровым изображением

Show Bitmap – отобразить/выключить растровое изображение

2

Л.р.№3 по курсу «Расчет ОС СП» 2015

Рассмотрим работу каждого режима на примере создания линзы для светодиода:

1.Активизируйте режимы Bitmap и Show Bitmap

2.Из спецификации линзы (pl1672un-xbd-cree-test-report.pdf) скопируйте чертеж линзы в буфер обмена, затем вставьте его в Scretch Window, для этого правой кнопкой мыши кликните в поле Scretch Window, появится меню Add bitmap from clipboard. Для удобства работы предусмотрен режим Opacity – можно регулировать прозрачность изображения.

3.Отмасштабируйте изображение под указанные на нем размеры, а также выровняйте относительно центральной оси линзы. Масштабирование осуществляется за крайние синие точки, центральная синяя точка изображение – перемещение по эскизу окна, центральная верхняя точка – вращение.

3

Л.р.№3 по курсу «Расчет ОС СП» 2015

4.Обведите контур линзы используя режим Seg. Для этого выделите соответствующий сегмент будущей линзы и выберите тип линии (например,

Spline) или добавьте новую точку (Add Segment Point)

5. Измените ось вращения на Z-Axis и нажмите кнопку

4

Л.р.№3 по курсу «Расчет ОС СП» 2015

8.Для того, чтобы экспортировать созданную геометрию в окно модели TracePro нажмите Export на панели меню Оптимизатора.

Откроется окно Экспорта. Выберите режим создания объема линзы - Radial symmetry.

В эскизном окне отображается только сечение линзы. При экспорте можно выбрать операцию перехода в объемный режим.

Radial symmetry – радиальная симметрия

Biaxial – две оси

Extrusion – вытягивание вдоль оси Revolve –вращение

Из выпадающего списка Mat. Catalog выберите plastic, из списка Mat.Property выберите pmma

Нажмите Generate Geometry – геометрия появится в окне модели TracePro.

6

Л.р.№3 по курсу «Расчет ОС СП» 2015

3.Переименуйте Surface 0 -> Surface Source, далее правой кнопкой мыши щелкните по этой поверхности в системном дереве и выберите Properties

Выставьте параметры, как указано ниже:

8

Л.р.№3 по курсу «Расчет ОС СП» 2015

Запустите расчет. Экспортируйте IES файл

4.Сравните результаты расчета при XPE CW TracePro-OSLO Format 500K rays.dat и при Surface Source. Какова разница

Индивидуальное задание

Задача– исследование отклонения параметров КСС при смещении светодиода относительно оптического центра линзы.

Как изменится КСС при отклонении:

по оси y на 0,1; 0,25; 0,5 и 1 мм;

по оси y на 0,1; 0,25; 0,5 и 1 мм;

по углу относительно оси y – 0,1 ; 0,5 ; 1 ; 2

заменить светодиод XP-E на XM-L и рассмотреть оба случая при отклонении по оси y на 0,1 и 1 мм;

В расчете количество лучей ИС должно быть не менее 1M.

Опции КСС выставить, как указано ниже

9

Л.р.№3 по курсу «Расчет ОС СП» 2015

Разницу по осевой силе света для каждого случая – указать в %, по углу излучения I(50%) –в градусах, изменение оптического кпд линзы – в %.

Результаты привести в виде графиков f=I0( ), f=α( ) и привести формы КСС для каждого случая.

10