课程六十六：
Uz
$ @(C 离轴反射式
光学系统初始结构设计根据现代光电信息技术对信息发送、接收、转换、传递与存储功能的特殊需求，光学面形可由不规则、复杂非对称的自由曲面随意组合而成。光学中的自由曲面是指无法用球面或非球面系数来表示的曲面，主要是指任意非传统、非对称的曲面，以及微结构数组和
参数向量表示的任何形状的曲面。采用先进的数控超精密制造技术可直接加工出自自由曲面光学镜面，能达到亚微米量级面形精度与
纳米量级的表面粗糙度。自由曲面广泛的应用在以下领域：投影
镜头、衍射光学器件、头盔式显示器、车灯反射面、
LED 照明系统、汽车 HUD 抬头显示、离轴系统等等。本文将展示使用 SYNOPSYS 软件进行离轴反射式
光学系统初始结构的设计第一步是绘制设计简图。这是一个有三个反射镜的例子，如下图所示。
光线从表面1的左侧进入，依次经过位于2,3,4处的反射镜，然后进入5处的像面。
^Xa*lR 3 
:o l6%Z's 初步构建出光学系统的结构后，便可以上图视角建立以表面1中心位置为原点o，x方向坐标均为0的yoz平面坐标系，得到大致的2、3、4、4处反射镜以及像面的平面坐标：第2反射镜：（0,0,140）第3反射镜：（0,40,30）第4反射镜：（0,40,120）第5反射镜：（0,-30,60）根据格式编写以下 FFBUILD 初始结构搜索宏文件：
h"8QeX:(( 
t\|J&4!Y 该系统物方参数设定为无限远物，视场角2w=4，入瞳半径为12，可见光波段下工作，系统单位为mm，且最终像面的大小为14*14mm。运行该宏文件得到光学系统初始结构：
GmAj< /~ 
> [8#hSk 可以发现初始结构上各反射镜的位置与构想的位置较为接近，但是系统并没有聚焦，所以我们使用搜索初始结构自动生成的
优化宏对该结构进行一次初步的优化：
Gql`>~ 请评论留言获取代码
zHqh l} 
/.2 qWQH 可以发现初始结构形状已经发生了变化：
[9HYO 
hv{87`L'K( 现在，像处于正确的位置，以及光线很好的经过所有的反射镜并且没有发生遮挡。可以查看现在的结构数据：结构数据：
'+6 <U[ L 
|i u2&p > 基本参数：
Ph
Ttx(! 
0+|>-b/% 畸变：
\kyM}5G(<0 
W\NG>t 色差（光学系统由纯反射镜组成所以色差为0）：
(FG^UA#' 
?DRR+n _ 1视场标准点列图：
=+4 _j 
;b| 至此，一个离轴反射式的光学系统的初始结构就搭建完毕了，各位读者可以自行尝试对本文案例的搭建，也可以尝试自行设计出另外的结构进行尝试搭建，后续课程中将会继续对该类光学系统的面型选择以及优化进行讲解，感谢阅读。
UFIjW[h [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:53重新编辑 ]
