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  • 在CODE V中设计广角镜头

    作者:薛金娜 来源:欧熠光电 时间:2021-02-23 15:35 阅读:3380 [投稿]
    本文讨论的CODE V功能主要用于设计和分析广角系统。

    CODE V的全局优化功能(Global Synthesis)也可以用于起始系统,以产生更多可能的起始镜头的选择。 

    广角模式渐晕的定义

    默认情况下,CODE V在入瞳面上垂直于z轴的方向上定义渐晕系数。然而对于接近90°的视场角来说,因为投影效果大,这种方法存在问题,并且精确的90°视场角的系统根本无法建模。为了解决这样的问题,CODE V有一个广角模式(WID)来定义渐晕系数(Lens>System Data...Fields/Vignetting)。当WID选项被勾选时,渐晕系数则在垂直于每个视场的主光线的平面上来定义。这样也可以单独为每个视场定义渐晕系数。

    优化广角镜头——填充表面孔径(FAP)

    在CODE V中,默认的优化光线网格是根据光瞳规格和每个视场的渐晕系数生成的。CODE V在优化中不考虑孔径(除MTF优化外)。这可以帮助优化平滑的收敛,对大多数系统来说都运行良好。然而,对于广角系统(例如,视场角大于75°的系统),尤其是孔径光阑在接近系统的后部的情况,所需的渐晕系数在优化过程中可能会出现显著的变化。因此,随着优化过程的进行,初始的渐晕系数或许不能充分充满光阑。FAP功能可以帮助我们解决这个问题(此功能在9.6版本时加入到CODE V中)。当我们启用FAP功能时,FAP将修改每个优化周期中所使用的光线网格,以便它填充用户指定表面上的孔径。在优化过程中,FAP将替代默认的光瞳和渐晕系数确定光线网格。因此,请记住,在优化过程中添加优化约束以保持想要的光瞳尺寸或F/#是非常重要的。

    视场图(Field Map)分析功能

    CODE V的视场图选项是检查广角系统视场变化的理想方法。它包含以下性能指标:畸变,矫正畸变,RMS波前差,RMS光斑大小,以及单个泽尼克波前系数。图3显示了在图2中所示的广角镜头不同视场的彗差变化。


    图3.广角镜头的视场彗差图

    总结

    广角镜头在很多场景中都很有用。CODE V中的这几个功能可以帮助您找到合适的起点,并成功的优化和分析广角系统。

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