根据现代光电信息技术对信息发送、接收、转换、传递与存储功能的特殊需求,
光学面形可由不规则、复杂非对称的自由曲面随意组合而成。
Qxb%P<`u 光学中的自由曲面是指无法用球面或非球面系数来表示的曲面,主要是指任意非传统、非对称的曲面,以及微结构数组和
参数向量表示的任何形状的曲面。
fvE:'( #? 采用先进的数控超精密制造技术可直接加工出自自由曲面光学镜面,能达到亚微米量级面形精度与
纳米量级的表面粗糙度。
9M12|X\]8 18eB\4NlD 自由曲面广泛的应用在以下领域:投影
镜头、衍射光学器件、头盔式显示器、车灯反射面、
LED 照明系统、汽车 HUD 抬头显示、离轴系统等等。
L$zB^lSM &"gQrBa 本文将在课程六十六中的自由曲面初始结构的基础上展示使用 SYNOPSYS 软件进行离轴反射式
光学系统设计以及
优化过程。
QJ4=*tX) 首先这里展示选取特殊面型作为反射镜的方式:以上次课程中的优化宏为例:
n9H4~[JiC PKjM1wqaG@ F[@M? 该系统物方参数设定为无限远物,视场角2w=4,入瞳半径为12,可见光波段下工作,系统单位为mm,且最终像面的大小为14*14mm,并且框选中的部分命令行表示第2、3、4反射镜采用的面型为ZERK(泽尼克面型)同样软件也提供了SPHERICAL / CONIC / ASPHERIC / ZERNIKE / USS NB 等面型作为选择项。
$-w&<U$E GbB:K2 搜索宏文件 S"<"e\\}"_ 请评论区留言联系工作人员获取代码 alp}p b'O>qQ 搜索出初始结构用默认的优化宏进行一次优化得到课程六十六中的结构:
t,]E5,1 ^]zC~LfG 优化宏文件 a(#aEbN?d 请评论区留言联系工作人员获取代码 xJ rKH q)f-z\ 现在,像处于正确的位置,以及光线很好的经过所有的反射镜并且没有发生遮挡。可以查看现在的结构数据(对应查看课程六十六的系统数据)。
2kSN<jMr 下一步就是对系统进行进一步的优化,使整个系统的
成像质量达到更高的底部,在该系统中我们可以通过调整面型参数以及反射镜之间的相对位置来对我们的成像质量进行提升.
^'G,sZ6'Nh 可以通过解除优化宏中对面型系数的注释,如下图所示:
BcaX:C?f N|-'Fu <=Z`]8 将反射镜2与反射镜3的对应非球面系数的阶数开放至16阶后,执行优化退火:
SJ8CBxA ExxD
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