复眼透镜匀光原理
{8eNQ-4I JdE=!~\8 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。
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~_Aclm? 0[^f9NZ>- SYNOPSYS中的透镜阵列 :0/I2: L]Uy+[gg 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。
sNWj+T SN ARRAY NXARRAY NYARRAY XSPACING YSPACING
0=NB[eG 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。
YIfbcR5 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
yo5|~"yZY \7RP6o
?(Nls.c 透镜阵列注意事项 /) N[tv2 >5\rU[H> 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。
Re`= B 2. 网格编号应该是奇数,中央的小镜片将在光轴上居中。
ne%ckW?ks 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。
qSON3Iid 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。
x@yF|8 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。
I/ c*
? 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。
<Fi/! K:mb$YJ& 以下为设计的复眼透镜阵列指标:
{=TD^>? 光源波长0.405微米
<3'r&ks 准直后光源发散角5°(无穷远平行光最大半视场角)
o`G@Je_}x 照亮区域直径为1.5mm
xRb-m$B}L 假设透镜单元半径0.3mm(入瞳半径)
ws@;2?%A 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
mAz':R[ 对应镜头文件评论区留言获取
@#nB]qV:e dI3U*:$X
#8cY,%<S] 透镜的厚度用YMT求解计算近轴焦点,透镜后表面的曲率半径拾取前表面的负号。
LbnR=B! e(cctC|l 加入指令
L0}"H
. 1 ARRAY 21 21 0.600000 0.600000
WL<Cj_N_{H 2 ARRAY 21 21 0.600000 0.600000
I_4'9 把表面1和2补充为21*21的阵列,并且调整物方参数,扩大孔径等等。
对应镜头文件评论区留言获取
tJc9R2 ? r^+- MbYAK-l.h 运行宏文件,查看对于准直光束的复眼的效果:
=F6J%$ 对应宏文件评论区留言获取
DJhi>!xJ |iJ37QIM ~b*f2UVs
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。
+h"RXwlBM
M '[.ay 在透镜阵列后面设置相同参数的积分透镜初始结构:
,JX/`7y in$Pk$ c +c?1\{M [/xw5rO% 运行宏文件,查看整体效果,需要做进一步
优化。
7i`8 c =. 对应宏文件评论区留言获取
d x?4)lb i!9yN:m0 L"9,K8 优化宏:
!>+YEZ" 优化宏文件评论区留言获取
jU/0a=h9 运行宏文件,查看整体效果:
S
7RB`I5 对应宏文件评论区留言获取
0@vSl%I+ y]yp8Bs+ 积分效果比较理想。
Gz@'W%6yaV "9aiin 'Tj9btM*cL 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:
4 @ )|N' 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。
/aP4'U8ov
v[\'
M YLk/16r 优化积分透镜的位置和曲率半径、圆锥常数。
yc?+L;fN 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。
adRvAq]mA 注意正负号和中心光线的控制,不需要GSR/GNR等像差控制。
@Pb!:HeJE [ 此帖被小火龙果在2024-08-01 10:33重新编辑 ]