本文将展示使用 SYNOPSYS 软件进行无焦
镜头的设计。“无焦”是相对有焦来说的。无焦系统(afocal system)也称为远焦系统或焦外系统,是指对光束没有净发散或净聚焦的
光学系统,系统中共轭物和共轭像都在无穷远处,也就是说
光学系统的等效焦距为无限大。
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激光光学中会用到无焦系统,例如扩束器、红外线及前视红外线系统、相机变焦镜头、像 teleside 转换器等
望远镜头配件以及结合相机及望远镜的无焦摄影。
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}= y~\uS 无焦镜头的建模
^4Ff8Y tmM; Z(9t 在 SYNOPSYS 中,建模无焦镜头需要在 RLE 镜头文件中申明 AFOCAL。
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g5u4|+70 D*?LcxX 无焦镜头的像质分析
!IB}&m q)KOI`A 有焦镜头评价
成像质量,一般会在距离空间,比如用RMS光斑尺寸评价。
#};Zgixo$ VZ y$0* 无焦的
光线分析输出是在角度空间(即光线角度)中,而不是在像面的光线截距。OPD 输出表示波前与平面波的偏离。所以在 SYNOPSYS 建模无焦镜头时,像面要用两个平面虚拟表面来描述。MTF 的空间频率单位也从线对/毫米转换成线对/毫弧度。
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UO!} 0' @A(jo 32 无焦 DSEARCH
$|TLt{ K Zy8tI# SYNOPSYS 的 DSEARCH 也可以直接搜索无焦镜头,会自动将一些尺寸量转换为角度量进行
优化。
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-5|el3%) Q<ia 无焦的像差控制
U@{>+G[ @LDs$"f9= 无焦的F数将会用近轴边缘出射光线的高度表示,可以用此控制像高或放大率。
+DR{aX/ll H*P+>j& 设置AFOCAL之后,DSEARCH自动生成的GSR/GNR等光线集指令将自动控制无焦系统出射光线的平行度,就像有焦系统里自动控制光斑尺寸一样。
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