使用CODE V的2D-Q自由曲面设计光学系统（2）
CODE V提供了一种新的基于Forbes 2D-Q型多项式的自由曲面面型。这个例子显示了CODE V在光学设计优化中使用这种新的表面类型的能力，为光学工程师提供了一个解决当今具有挑战性设计问题的优秀选择。
 如上面右图所示，CODE V还提供了视场分析图，可以通过整个视场来洞察光学系统的行为。这对于非旋转对称的视觉系统(如AR系统)尤其有用。请注意，节点像差理论可以极大地帮助提高这种设计的性能。上面的视场分析图中显示了像散泽尼克项的非对称性。基于节点像差理论的概念，设计师可以为像散和场曲创建一个帮助其平面对称的约束(例如，眼睛本身能自动调节的量)。 对于这篇简报，我们不再赘述“理想的”纸上设计。如前所述，我们首先使用了仅有约束的误差函数来实现具有独特封装要求的“折叠”路径。在此之后，我们添加了非球面2D-Q表面，并对合理的成像性能进行了优化。由于这是一个可行性水平的设计，我们也可以将减少灵敏度校准和制造误差考虑在内。CODE V为设计人员提供了几个选项来降低公差敏感性。最重要的是我们希望这个设计是一个使用2D-Q表面的案例，它可以解决AR系统的封装挑战。 我们通过模拟光学系统的成像能力来显示其性能水平。CODE V提供了一种基于衍射的图像模拟选项。该选项具有在多个波长上创建模拟的能力，并考虑了光学系统整个视场的PSF。  AR系统最终设计的2D衍射图像仿真(左图:物;右图:像) 为了创建可制造的真实的光学系统，设计师可以使用CODE V的“脚印图”选项来绘制每个表面上的光束大小和形状。软件给出的数字和图形信息可以帮助设计师确定适当的孔径，以及制造所需的机械间隙。下图显示了脚印图的示例(设计案例中的第一个折叠镜)。设计师可以使用尺寸限制和计算脚印图的曲面原点，构建所有光线都适合的孔径，同时保持几何形状尽可能小的紧凑设计。  脚印图，光学系统光线和表面相交的详细信息分析 |
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