| SYNOPSYS 光学设计软件课程八十:复眼匀光系统设计
 复眼透镜匀光原理FG[rH] /hu>MZ(\
 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。
  UO&$1rV  
  [attachment=129771]V4NQcy?
H =k.%#h{
 SYNOPSYS中的透镜阵列 ZIa,pON
 /{`"X_.o
 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。 te2vv]W1
 SN ARRAY NXARRAY NYARRAY XSPACING YSPACING 2b"DkJj'
 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。 |u?VlRt
 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 G 3,v'D5
 ssx#|InY
 
 [attachment=129772]   Sx	QA*}N 透镜阵列注意事项   d8vf
kVB
 z2t+1In,
 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。 m{=Q88k!@.
 2. 网格编号应该是奇数,中央的小镜片将在光轴上居中。 iLZY6?_^
 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。 {eI'0==
 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。 ~?Ky{jah:^
 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。 cZ?$_;=
 6. 所有的输入参数都不应该是零。如果输入了零,程序会用合理的默认值代替。  {Ba&
 Nz.X$zUmY
 以下为设计的复眼透镜阵列指标: 3~tu\TH6d
 光源波长0.405微米 M
Zz21H
 准直后光源发散角5°(无穷远平行光最大半视场角) 4>0q0}J=5
 照亮区域直径为1.5mm t!3N|`x
 假设透镜单元半径0.3mm(入瞳半径) f0sGE5
 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pg4pfi^__V 
 对应镜头文件评论区留言获取eIalcBY 
 [attachment=129690]5[SwF&zZ y`buY+5l
 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。 O7VEyQqf5
 
 [attachment=129691] `8W HVC$ 加入指令 Ch>F11kC
 1 ARRAY      21     21   0.600000      0.600000   	O6G'!h\F
 2 ARRAY      21     21   0.600000      0.600000 i cTpx#|=
 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     <A)M^,#o 
 [attachment=129692] o=($'(1 uB.kkkGZ M
 运行宏文件,查看对于准直光束的复眼的效果:  A_oZSUrR
 
 对应宏文件评论区留言获取+m%%Bz> 
 [attachment=129693] B ??07j f;
|fS~
 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。 xt5/`C
 
 [attachment=129694]    [attachment=129695]   1Y'4	g3T 在透镜阵列后面设置相同参数的积分透镜初始结构: `9K5	;]
 
 [attachment=129696] NUltuM 
 [attachment=129689] ]qv0Y~+`-K (8h4\utA
 运行宏文件,查看整体效果,需要做进一步优化。 
PtbaC6"\
 
 对应宏文件评论区留言获取l(sVnhL6h 
 [attachment=129697] /VT/KT{ p
4>ThpX
 优化宏: h7"U1'b
 
 优化宏文件评论区留言获取   [attachment=129698]    [attachment=129699]   W[O]Aal{ 运行宏文件,查看整体效果: BM,hcTr?
 
 对应宏文件评论区留言获取>Dr(%z6CN H\ejW@<;h
 积分效果比较理想。 &[-(=43@
 
 [attachment=129700] [UzD3VPg VjM3M<!g>M
 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:  
'/.Dxib
 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。 f?sm~PwC-
 
 [attachment=129701] :9UgERjra ,-y9P
 优化积分透镜的位置和曲率半径、圆锥常数。 1^WGJ"1
 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。 tf~B,?
 注意正负号和中心光线的控制,不需要GSR/GNR等像差控制。 29RP$$gR
 
 |