复眼透镜匀光原理
a*KB'u6& l^WFMeMD3a 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。
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ES<"YF 2y v'DS SYNOPSYS中的透镜阵列 HmAA?J} qGr(MDLc 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。
WwPfz<I SN ARRAY NXARRAY NYARRAY XSPACING YSPACING
~g~z"!K 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。
aZ@Ke$jD 例如,要在表面2上以3乘3的网格创建一个相同的小透镜阵列,小透镜之间的距离为0.1,可以输入:2 ARRAY 3 3 .1 .1
_h M3p XM>ByfD{
X#Ajt/XQ 透镜阵列注意事项 '$UlJDZ _Z@- q 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。
x$ ?{)EY 2. 网格编号应该是奇数,中央的小镜片将在光轴上居中。
LezM=om. 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。
^t?P32GJ 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。
}| (KI 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。
a$l/N{<. 6. 所有的输入
参数都不应该是零。如果输入了零,程序会用合理的默认值代替。
t/#[At5p= C$b$)uI; 以下为设计的复眼透镜阵列指标:
xW#r)aN]p 光源波长0.405微米
khyn4
准直后光源发散角5°(无穷远平行光最大半视场角)
F]0O4p~fl 照亮区域直径为1.5mm
=VH, i/@ 假设透镜单元半径0.3mm(入瞳半径)
hF.9\X] 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
Ti=~y cwi 对应镜头文件评论区留言获取
CT6a Lg
sQz(- Wu,'S;>C 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。
qR--lvO
LTm2B_+ 加入指令
`/Zi=.rr 1 ARRAY 21 21 0.600000 0.600000
A|O7W|"W 2 ARRAY 21 21 0.600000 0.600000
#y~^!fdp9 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。
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ry/AF
W]4Gs; HUfH/x3zj] 运行宏文件,查看对于准直光束的复眼的效果:
CZS{^6Ye 对应宏文件评论区留言获取
l+*^P'0u
!gWV4vC w<lHY=z E 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。
[2a*TI
\8'fy\ 在透镜阵列后面设置相同参数的积分透镜初始结构:
6NVf&;laQ
f|cd_?|
$RuJm\f 2a3hm8%U 运行宏文件,查看整体效果,需要做进一步
优化。
Rq%g5lK 对应宏文件评论区留言获取
$o?Wum
|-bSoq7t mA|!IhM 优化宏:
Q?B5@J 优化宏文件评论区留言获取
IX7< 运行宏文件,查看整体效果:
4/e-E^ 对应宏文件评论区留言获取
<iajtq<Z ]2T =%(* 积分效果比较理想。
6'3@/.
Ix93/FAn #joGIw 照明模式查看,运行一个宏命令,如下图,查看照明模式的结果:
T@;z o8: 用一百万条光线追迹,探测器分辨率为100,最终积分结果的分布和均匀度都还可以。
Y 4sf 2w
vd
c k }xJ9EE*G/ 优化积分透镜的位置和曲率半径、圆锥常数。
GU8b_~Gk?
用YA去控制每个复眼单元上下位置的光线聚集到固定的位置。
,a9<\bd) 注意正负号和中心光线的控制,不需要GSR/GNR等像差控制。
o$FqMRep
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