複数の光源を混ぜ合わせて白色とする時、全ての光源のパワーが同じだと狙った色になりません。

それぞれの光源のパワーを最適化することで、設計したい白色にするための光源のパワーを導き出す

シミュレーションについて説明します。

今回は、RGBの３つの光源を混色させて、白色を作成するシミュレーションを行います。

3つの光源はそれぞれ違う波長であり、それぞれの光源のパワーを最適化して調整することで、

狙った設計値の白色を設計します。

まずはそれぞれの光源の波長について設定します。

波長はシステムエクスプローラーにて設定します。

波長１：0.45um

波長２：0.52um

波長３：0.62um

今回のシミュレーションでは、この３つの波長を使用します。

ノンシーケンシャルコンポーネントエディタにて、光源を３つとディテクタ(色)を設置します。

ここで大事なポイントはディテクタのピクセル数を1にすることです。

ピクセルを1とすると、このディテクタのどの位置に光線が入っても、全ての光線が全て重なった状態を仮に定義できます。

３つの光源のパワーを同じにして、光線追跡を行うとディテクタには紫色のような結果が出ます。

全ての光線のパワーが同じであると、白色にはならないことが分かります。

これらの光源のパワーを最適化していきます。

メリットファンクションを開いて下記のように入力します。

NSDEというオペランドを使用します。

NSDEはノンシーケンシャル ディテクタ (色) オブジェクトのデータのオペランドとなります。

Pixは0を入力します。

これは、ディテクタ上にあるすべてのピクセルのデータを合計した値を意味します。

データは5と6を入力します。
これはCIE 1931 色度座標の x / yを意味します。

このｘとｙの値は計算する必要があります。

今回は、x=0.31353842 , y=0.32369586を入力します。

ノンシーケンシャルコンポーネントエディタにて光源のパワーを変数にします。

変数は２つの光源にします。１つは基準となり変動させません。

こうすることで、CIE1931色座標のx=0.31353842 , y=0.32369586になるように、

光源(青)と光源(緑)のパワーを最適化する。というメリットファンクションが完成します。

最適化を実行します。

最適化前

最適化後

数秒で、評価関数が0になります。

ノンシーケンシャルコンポーネントエディタを確認すると、

光源のパワーが変わっていることが分かります。

光線追跡を行ってみると、ディテクタ（色）の結果が狙っていた白色になっていることが分かります。

Ryosuke.Niitsuさん

このTOPICは大変興味があり、追試したのですが若干違った結果になっています。

2023R1.03を使っています。

最適化後のR、GのW数や、最適化前のディテクタ紫画面の濃さ、最適化後の

ディテクタ画面の下にでてくるピーク照度値、総パワー値などです。

このモデルのzemaxファイルが欲しいのですが可能ですか？

はい、この記事で作成したファイルは共有できます。

サンプルファイルを添付します。

ご参考になりましたら幸いです。