复眼透镜匀光原理
G,&%VQ3P> nbofYI$rd& 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。
E]^5I3=O
0Flu\w/+P ]pTvMom$6 SYNOPSYS中的透镜阵列 Hr;h4J S_J :&9L 所有可以在SYNOPSYS中定义的表面形状也可以被定义为相同的小透镜阵列。例如,这种元件在成型的塑料板中经常使用。当表面被赋予了想要的形状,只需用输入(在RLE或CHG文件中)声明它是一个数组ARRAY即可。
,S[K{y< SN ARRAY NXARRAY NYARRAY XSPACING YSPACING
1S%k SN为表面编号,NX/NYARRAY为X和Y方向的
镜头数。X/YSPACING为X/Y方向的阵列间隔。
.M|>u_<Qd 例如,要在表面2上以3乘3的网格创建一个相同的小透镜阵列,小透镜之间的距离为0.1,可以输入:2 ARRAY 3 3 .1 .1
{I%y;Aab8 h~HB0^|
5''*UFIF1 透镜阵列注意事项 k/Mp6<?C: w=r&?{ 1. 需要一个自定义输入的圆形孔径或矩形孔径,以定义镜头阵列的总尺寸。这个孔径可以是倾斜偏心的。如果没有输入,程序将创建一个RAO矩形孔径,它将包括整个阵列。注意,这里的孔径适用于整个阵列,而不是个别的小镜头。
g+q@i{Yn 2. 网格编号应该是奇数,中央的小镜片将在光轴上居中。
,W5.:0Y;f[ 3. 不能在阵列上设置任何倾斜、偏心、局部或全局的坐标。
光线追迹会根据需要自动计算出一个临时的偏心,以便将每条光线放在最近的透镜单元上的正确位置,这将与上述所有选项相冲突。如果你需要用这些选项来定位阵列,请在阵列之前使用虚拟表面。阵列后面的标面可以随意指定。
ty1fcdFZM 4. 为了正确显示阵列这个元件,另一边应该被分配一个与阵列相同的CAO或RAO孔径。如果另一边也涉及到小镜片,那么这一边也必须被声明为阵列:该指定适用于单个表面,而不是元件,因此两边都必须被定义为阵列。
p|6v~ 5.不要在阵列后面的任何地方放置一个真实光阑。在这种情况下,通常没有一个唯一的主光线,而且光瞳搜索很可能不会收敛到想要的结果。
k/&]KYwu 6. 所有的输入
参数都不应该是零。如果输入了零,程序会用合理的默认值代替。
Dxx;v .$ <2Y0{
8) 以下为设计的复眼透镜阵列指标:
XL<
)v_ 光源波长0.405微米
^kj=<+ v# 准直后光源发散角5°(无穷远平行光最大半视场角)
K6\` __mLf 照亮区域直径为1.5mm
2V#6q,2 假设透镜单元半径0.3mm(入瞳半径)
:jNYP{Br 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
$&-5;4R'0 对应镜头文件评论区留言获取
V:
p)m&y6 ft5DU/% ~P1_BD( 透镜的厚度用YMT求解计算近轴焦点,透镜后表面的曲率半径拾取前表面的负号。
K\=8eg93Z m$UvFP1>u1 加入指令
H~+xB1 1 ARRAY 21 21 0.600000 0.600000
a4GWuozl 2 ARRAY 21 21 0.600000 0.600000
]Bu DaxWN 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。
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:F|\Ij0T w[fDk1H) y]qsyR18i 运行宏文件,查看对于准直光束的复眼的效果:
P;foK)AM 对应宏文件评论区留言获取
Z}Cqd?_') 744=3v ~^o=a?L`< 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。
k'13f,o}
bAhZ7;T~ 在透镜阵列后面设置相同参数的积分透镜初始结构:
;x[pM_ n
E:'Zxj =t+ (' @@pq'iRn 运行宏文件,查看整体效果,需要做进一步
优化。
XCPb9<L 对应宏文件评论区留言获取
Dt}dp_ >[K?fJ$+ 2;(W-]V? 优化宏:
v4<j 优化宏文件评论区留言获取
8]*Q79 运行宏文件,查看整体效果:
Lt<oi8'N 对应宏文件评论区留言获取
c>MY$-PD B3b,F # 积分效果比较理想。
#tz8{o?ebN o<\6Rm ,?=KgG1i 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:
fEiJ~&{& 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。
&+;uZ-x "Gh#`T0#a RK)l8c} 优化积分透镜的位置和曲率半径、圆锥常数。
S:97B\u`
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。
$%}>zqD1 注意正负号和中心光线的控制,不需要GSR/GNR等像差控制。
mTd<2Hy [ 此帖被小火龙果在2024-08-01 10:33重新编辑 ]