描述 qSR?,G (NM6micc FRED可以计算一个给定
系统的
MTF,本
教程解释了如何来实现这个功能。
rr)9Y][l} 'ucGt 建立系统 4)E|&)-fu8 cUNGo%Y 这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的
透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,
参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。
iBS0rT_ L77EbP`P `%%?zgY v0u\xX[H; 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。
h^v9|~ZJ'7 -g<cinNSp X-v~o/r7 |zb`&tv} 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,
波长为0.55 μm,功率为一个单位。
fX""xTNPi }`4K)(>4nG jvWI_Fto :;<\5Oy
^ @n>{&^-c tgK x 4 b_ypsGE]5! 4%%B0[Wo_O 0|GpZuGO9 oq243\?Y 分析 U* 4{" q?1yE@th 这个系统的点扩散函数:
o\:$V • Log (Normal PSF)
9ec0^T • λ = 0.55 mm
GPMrs)J*! • 0.32 waves 3rd order spherical
17|@f • EPD = 10 mm
`)LIVi"(D • f/# = 9.68
?C
FS}v 点扩散函数如下图:
CN-4- $e>/?Ss 4@ =
aa dRHlx QUn HqB|SWyK 系统的点扩散函数是:
9N<*S'Z • Log (Normal PSF)
6xyY+ • λ = 0.55 mm
}z8{B3K • 1 wave 3rd order spherical
R9bhC9NP • EPD = 13.31 mm
}FHw"
{my • f/# = 7.27
_F3KFQ4,S- 点扩散函数如下图:
/cM 5 'n>EEQyp' S3b|wUf omNpE_ 演算 >7"$}5d 4,gol?a 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求:
7&=-a|k~ 4c v/]Qq te4F"SEf 在这个等式中变量定义如下:
r[6#G2 • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数)
c6f|y_2 • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数)
|*Of^IkG0 • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx
n9N#&Q"7m
• Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数);
\I'f3 • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...)
=U=e?AOG2 • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx)
(s5< • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128)
U? {'n#n 5 • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128
<j{0!J@: • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256
+Gk!
t]dy • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx)
\8=e|a5` • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长)
c*Eok?O • F == focal length(
焦距)
F_ ,L2J • D == entrance pupil diameter(入瞳直径)
0m]~J_ x%_qJ]o 比较 5{8x*PSl $o/0A 在下图中:
W`w5jk'0^= 透镜EPD=10mm
-q'xC: m 截止频率=184lp/mm
Vf"O/o}hq, 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。
{E;2&d z0\;m{TH e} sc]MTM 在下面的图表中:
oq=?i%'> 透镜EPD=13.31 mm
,Wz[tYL* 截止频率=250 lp/mm
fO[Rf_ 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm
Y1$ #KC t-.2+6"\ MV
Hz$hyB y%{*uH}SL 杂散光对评价函数的影响 Z}sG3p 1mT|o_K{ T 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃
h5LJijJ 0ClX 9\AEyaJFZ 3X88x-3 则可以看到表面粗糙对MTF的影响:
\e`6=Q% Sf+(1_^`t