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    [原创]SYNOPSYS 光学设计软件课程八十:复眼匀光系统设计 [复制链接]

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    离线小火龙果
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-07-30
    复眼透镜匀光原理
    u6#=<FD/}  
    ToVi;  
    把原本可能不均匀的准直光斑经过小透镜分割之后,再由积分透镜叠加到照射面上。
    #-*#? -  
    yaD_c;  
    l#;DO9  
    SYNOPSYS中的透镜阵列 r%^l~PN  
    5RysN=czA  
    所有可以在SYNOPSYS中定义的表面形状也可以被定义为相同的小透镜阵列。例如,这种元件在成型的塑料板中经常使用。当表面被赋予了想要的形状,只需用输入(在RLE或CHG文件中)声明它是一个数组ARRAY即可。 dvl'Sq<  
    SN ARRAY NXARRAY NYARRAY XSPACING YSPACING 9h$08l  
    SN为表面编号,NX/NYARRAY为X和Y方向的镜头数。X/YSPACING为X/Y方向的阵列间隔。 (ndTEnpp  
    例如,要在表面2上以3乘3的网格创建一个相同的小透镜阵列,小透镜之间的距离为0.1,可以输入:2  ARRAY  3  3  .1  .1 -~'{WSJ  
    " A}S92  
    qQ%RnD9  
    透镜阵列注意事项   |\W9$V  
    x]=s/+Y  
    1. 需要一个自定义输入的圆形孔径或矩形孔径,以定义镜头阵列的总尺寸。这个孔径可以是倾斜偏心的。如果没有输入,程序将创建一个RAO矩形孔径,它将包括整个阵列。注意,这里的孔径适用于整个阵列,而不是个别的小镜头。 Pzl2X@{%  
    2. 网格编号应该是奇数,中央的小镜片将在光轴上居中。 qlJzXq{|`  
    3. 不能在阵列上设置任何倾斜、偏心、局部或全局的坐标。光线追迹会根据需要自动计算出一个临时的偏心,以便将每条光线放在最近的透镜单元上的正确位置,这将与上述所有选项相冲突。如果你需要用这些选项来定位阵列,请在阵列之前使用虚拟表面。阵列后面的标面可以随意指定。 7|/Ct;oO:  
    4. 为了正确显示阵列这个元件,另一边应该被分配一个与阵列相同的CAO或RAO孔径。如果另一边也涉及到小镜片,那么这一边也必须被声明为阵列:该指定适用于单个表面,而不是元件,因此两边都必须被定义为阵列。 #S*`7MvM  
    5.不要在阵列后面的任何地方放置一个真实光阑。在这种情况下,通常没有一个唯一的主光线,而且光瞳搜索很可能不会收敛到想要的结果。 ..5rW0lr  
    6. 所有的输入参数都不应该是零。如果输入了零,程序会用合理的默认值代替。 &Is}<Ew  
    >&z=ktB  
    以下为设计的复眼透镜阵列指标: _3'FX# xc  
    光源波长0.405微米 Hido[  
    准直后光源发散角5°(无穷远平行光最大半视场角) :~Z -K\  
    照亮区域直径为1.5mm K#e&yY  
    假设透镜单元半径0.3mm(入瞳半径) 2`?58&  
    透镜阵列为21*21
    假设单复眼的曲率半径为2,计算得透镜的厚度为6mm左右
    k)t_U3i  
    对应镜头文件评论区留言获取
    *@zh  
    qZS]eQW.  
     KDX1_r=Y  
    透镜的厚度用YMT求解计算近轴焦点,透镜后表面的曲率半径拾取前表面的负号。 +p Y*BP+~i  
    Q,f~7IVX  
    加入指令 m'b9 f6  
      1 ARRAY      21     21   0.600000      0.600000   1#D&cx6  
      2 ARRAY      21     21   0.600000      0.600000 iW # |N^  
    把表面1和2补充为21*21的阵列,并且调整物方参数,扩大孔径等等。
    对应镜头文件评论区留言获取    
    7^2  
    pr) `7VuKp  
    :Q=tGj\ G  
    运行宏文件,查看对于准直光束的复眼的效果: UCz\SZ{za  
    对应宏文件评论区留言获取
    fK %${   
    U_8 Z&  
    5x=aJl;G  
    在初始透镜单元后方设置一个焦距为10的积分透镜作为初始结构,可以看到对于单个透镜单元的准直效果。 E<~Fi .M;\  
    /~O>He  
    在透镜阵列后面设置相同参数的积分透镜初始结构: Jx jP'8  
    =sYUzYm  
    (T9Q6 \sa  
    3!H&bOF  
    运行宏文件,查看整体效果,需要做进一步优化 sgGXj7  
    对应宏文件评论区留言获取
    1LK`    
    5OR2\h!XZt  
    /Z?$!u4I  
    优化宏: cR *5iqA  
    优化宏文件评论区留言获取
    1z6$>{FUR  
    运行宏文件,查看整体效果: VbG#)>"F  
    对应宏文件评论区留言获取
    d5z=fH9  
    C+m%_6<  
    积分效果比较理想。 5Qh$>R4!"  
    :]rb}1nLB  
    c;13V(Djy  
    照明模式查看,运行一个宏命令,如下图,查看照明模式的结果: x* 9 Xu"?  
    用一百万条光线追迹,探测器分辨率为100,最终积分结果的分布和均匀度都还可以。 n ZbINhls  
    yZ:AJNb  
    ~O c:b>~  
    优化积分透镜的位置和曲率半径、圆锥常数。 VL?sfG0  
    用YA去控制每个复眼单元上下位置的光线聚集到固定的位置。 Z0'&@P$  
    注意正负号和中心光线的控制,不需要GSR/GNR等像差控制。 mM$|cge"  
    [ 此帖被小火龙果在2024-08-01 10:33重新编辑 ]
     
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    离线leehp
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    只看该作者 1楼 发表于: 2024-12-03
    有镜头吗 +7KRoF|