前阵子偶然发现今年的【2020年第五届
Zemax 光学镜头应用设计大赛】是关于
锥光镜头的,正好之前对锥光镜头略有耳闻,于是对该镜头进行了一些调研和初步研究,探索性地设计了一下。鉴于官方报名截止日期是2020年8月10日23:59:59pm前,投稿还未结束,为了不影响参赛人员和比赛事项,因此对于设计结果只做粗略的展示。大赛详情及具体指标要求参见官网2020 Zemax Cup赛题(链接:
http://www.cioe.cn/Zemax.html)
Y;4!i?el sm,VYYs 1.首先,咱们了解一下什么是锥光镜头? te|?)j gr-9l0u 锥光镜头主要用于成像光度计和色度计上,可同时测量多个角度
光源分布的色度、亮度和对比度,让平板显示器(FPD)制造商能够快速、精确地实时采集显示器的视角性能测量数据。
W%<LTWOc 锥光镜头可测量平板显示器(FPD)和显示器部件的色度、亮度(照度)和对比度的角度分布。锥光镜头能够在大视角下通过单次测量采集完整锥体的视角数据,快速提供精确的测量结果,使得该系统成为了各种研发项目和线上生产质量控制应用的理想选择。该镜头非常适合广泛的显示器类型,包括基于LCD和OLED技术的显示器以及背光显示器。
+4;uF]T ; Uc0o!1 将从单个点发出的定向分布光线转变为横向分布光线,能够在单一的焦面上采集整个可见的角度光线椎体,即将角度信息转换为长度信息。使用傅里叶光学元件(锥光镜头等效于傅里叶光学元件),将发光点映射到CCD成像仪,以便每个像素对应于不同的发光角度。图1中的Aperture为孔径光阑,位于系统最前端,它与Lens的距离为
透镜的焦距,同时也为工作距离。入射光为平行光。Lens为锥光透镜,Focal Plane为CCD面。
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^[39*8 YHNR3 图1.系统简略原理图
ho8`sh>N 复杂化的锥光镜头
光学系统结构如图2所示,主要包括了前组和后组,前组为大视场目镜,后组为物镜(个人理解,也可以理解中继镜)。个人觉得中间像对于商业产品是十分必要的,不过比赛要求好像是没有特别强调,大家不必紧张。
3@+b}9s8 ]aP=Ks% 32DbNEk 图2.复杂化的锥光镜头系统图
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