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    [原创]SYNOPSYS 光学设计软件课程八十:复眼匀光系统设计 [复制链接]

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    离线小火龙果
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-07-30
    复眼透镜匀光原理
    +pkX$yz  
    +.! F]0ju  
    把原本可能不均匀的准直光斑经过小透镜分割之后,再由积分透镜叠加到照射面上。
    DwMq  
    -M/DOTc  
    iqRk\yq<  
    SYNOPSYS中的透镜阵列 ,73J#  
    [D=ba=r0X  
    所有可以在SYNOPSYS中定义的表面形状也可以被定义为相同的小透镜阵列。例如,这种元件在成型的塑料板中经常使用。当表面被赋予了想要的形状,只需用输入(在RLE或CHG文件中)声明它是一个数组ARRAY即可。 &-dyg+b3  
    SN ARRAY NXARRAY NYARRAY XSPACING YSPACING G0Eqo$W)S  
    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。 9nu!|reS  
    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 \_bk+}WJ]s  
    ]DHB'NOh,  
    3WHj|ENW  
    透镜阵列注意事项   \fj* .[,  
    3MPmLV#f  
    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。 p6VS<L  
    2. 网格编号应该是奇数,中央的小镜片将在光轴上居中。 zy^t95/m  
    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。 j *B,b4  
    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。 &FHzd/  
    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。 }TI"j{(QJ  
    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。 I?<5 %  
    8vpB(VxV+  
    以下为设计的复眼透镜阵列指标: lgWEB3f .  
    光源波长0.405微米 W@Et  
    准直后光源发散角5°(无穷远平行光最大半视场角) xF.n=z  
    照亮区域直径为1.5mm lR3`4bHA  
    假设透镜单元半径0.3mm(入瞳半径) YflM*F`  
    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
    _=!R l#  
    对应镜头文件评论区留言获取
    *m)+|v}  
    ,/*L|M/&5  
    4BF \- lq~  
    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。 oM ey^]!  
    h \dq]yOl  
    加入指令 onqfmQ,3E  
      1 ARRAY      21     21   0.600000      0.600000   Esx"nex  
      2 ARRAY      21     21   0.600000      0.600000 r I)Y W0  
    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    
    [[ {L#  
    OynQlQD/Eu  
    ul@G{N{L   
    运行宏文件,查看对于准直光束的复眼的效果: Y]MB/\gj  
    对应宏文件评论区留言获取
    >(T)9fKF  
    g }\ G@7Q  
    W5a7HkM  
    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。 eI99itDQ  
    f0Wbc\L[  
    在透镜阵列后面设置相同参数的积分透镜初始结构: d!>.$|b  
    !C]2:+z-MF  
    E^'f'\m  
    R(.5Hs  
    运行宏文件,查看整体效果,需要做进一步优化 f)'m pp^  
    对应宏文件评论区留言获取
    'LC-/_g  
    <yNu/B.M  
    *n]f)Jc  
    优化宏: y@GqAN'DK[  
    优化宏文件评论区留言获取
    ^UJB%l  
    运行宏文件,查看整体效果: kz=Ql|@  
    对应宏文件评论区留言获取
    nev@ykP6  
    B=!&rKF  
    积分效果比较理想。 4 q-/R  
    ]]"O)tWHj  
    %mF:nU4  
    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: k{Ad(S4J&  
    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。 SHcFnxEAIH  
    STln_'DF'  
    OS - Xh-:z  
    优化积分透镜的位置和曲率半径、圆锥常数。 [T}Lq~  
    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。 Hs6?4cgj  
    注意正负号和中心光线的控制,不需要GSR/GNR等像差控制。 c2E*A+V#u  
    [ 此帖被小火龙果在2024-08-01 10:33重新编辑 ]
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    只看该作者 1楼 发表于: 2024-12-03
    有镜头吗 K`vc&uf