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小火龙果 2024-07-30 10:21

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
e96k{C`j0  
+"VP-s0  
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。
[Vt\$  
[attachment=129771]
i!Ga5v8n:  
bZV/l4TU  
SYNOPSYS中的透镜阵列 !|>"o7  
? =+WRjF  
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。 9nbLg5P  
SN ARRAY NXARRAY NYARRAY XSPACING YSPACING T[j,UkgGo  
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。 yV(\R  
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 rrv%~giU  
<9 ;!3xG  
[attachment=129772]
HpnWo DM  
透镜阵列注意事项   Y6d@h? ht  
I<tm"?q0  
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。 bN@ l?w  
2. 网格编号应该是奇数,中央的小镜片将在光轴上居中。 lw5`p,`  
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。 1-QS~)+  
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。 igAtRX%Qx  
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。 g=o4Q< #^y  
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。 ,7b[!#?8  
>F&47Yn  
以下为设计的复眼透镜阵列指标: sp`Dvqx0  
光源波长0.405微米 {]|J5Dgfe  
准直后光源发散角5°(无穷远平行光最大半视场角) \uMLY<]P  
照亮区域直径为1.5mm VLN_w$iEq  
假设透镜单元半径0.3mm(入瞳半径) `y* }lg T  
透镜阵列为21*21
假设单复眼的曲率半径为2,计算得透镜的厚度为6mm左右
:eLVC7'  
对应镜头文件评论区留言获取
c[Zje7 @  
[attachment=129690]
-|\ZrE_h  
2GStN74Xr  
透镜的厚度用YMT求解计算近轴焦点,透镜后表面的曲率半径拾取前表面的负号。 4xJQ!>6  
[attachment=129691]
=mmWl9'mJ  
加入指令 !0E&@X:-  
  1 ARRAY      21     21   0.600000      0.600000   /H+a0`/  
  2 ARRAY      21     21   0.600000      0.600000 PnG-h~Y3N  
把表面1和2补充为21*21的阵列,并且调整物方参数,扩大孔径等等。
对应镜头文件评论区留言获取    
61 ~upQaR  
[attachment=129692]
OK g qT!  
[PKR2UEe]  
运行宏文件,查看对于准直光束的复眼的效果: 2dgd~   
对应宏文件评论区留言获取
.3!1`L3  
[attachment=129693]
y18Y:)DkL  
c6/=Gq{.  
在初始透镜单元后方设置一个焦距为10的积分透镜作为初始结构,可以看到对于单个透镜单元的准直效果。 W`*r>`krVJ  
[attachment=129694]
[attachment=129695]
gv{ >`AN  
在透镜阵列后面设置相同参数的积分透镜初始结构: FU<Jp3<%  
[attachment=129696]
HE_8(Ms ;8  
[attachment=129689]
.XhrCi Z  
/vb`H>P  
运行宏文件,查看整体效果,需要做进一步优化。 Oz#{S:24M+  
对应宏文件评论区留言获取
wn)W ?P;k  
[attachment=129697]
!$>R j  
;IM}|2zuN  
优化宏: q6X1P" %.  
优化宏文件评论区留言获取
[attachment=129698]
[attachment=129699]
EDs\,f}  
运行宏文件,查看整体效果: ]]j;/TiG  
对应宏文件评论区留言获取
?@ $r  
9@)O_@=  
积分效果比较理想。 vgN&K@hJ  
[attachment=129700]
E q+_&Wk  
-RK- Fu<e  
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: $]2vvr  
用一百万条光线追迹,探测器分辨率为100,最终积分结果的分布和均匀度都还可以。 "8zDbdK  
[attachment=129701]
%GIr&V4|  
01(AK%e  
优化积分透镜的位置和曲率半径、圆锥常数。 _2 osV[e  
用YA去控制每个复眼单元上下位置的光线聚集到固定的位置。 ;mKb]  
注意正负号和中心光线的控制,不需要GSR/GNR等像差控制。 Ok\7y-w^  
leehp 2024-12-03 15:44
有镜头吗 w917N 4$  
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