描述 OdRXNk:k-j (0D0G-r: FRED可以计算一个给定
系统的
MTF,本
教程解释了如何来实现这个功能。
<3HW!7Ad1 o'myo.k{ 建立系统 h'UWf"d MnKEZ: 2 这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的
透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,
参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。
|\?-k S_c#{4n
H)
q9.Jg $q.8ve0&^ 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。
j/ 9FiuK E3,Z(dpX!
aU4'_%Y@ p`{<q
- 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,
波长为0.55 μm,功率为一个单位。
0plRsZ} ,n &|+&
<6p{eGAQV } M'\s
F8b*Mt}p xkUsZ*X8B
28X)s!W' 1P8$z:|~
}kL%l 9AB~*;U 分析 O|7q,bEm^ j(nPWEyJM 这个系统的点扩散函数:
x"AYt:ewuc • Log (Normal PSF)
Vl^jTX5N • λ = 0.55 mm
8Mws?]\/q • 0.32 waves 3rd order spherical
%PlPXoG= • EPD = 10 mm
.RJvu$U2j • f/# = 9.68
Yz-b~D/=} 点扩散函数如下图:
?/#HTg)!B An]*J|nFIY
XFK$p^qu \FVR'A1 9Od
Kh\F ( 系统的点扩散函数是:
v~ uwQ&AH • Log (Normal PSF)
lt,x(2 • λ = 0.55 mm
?_<ZCH • 1 wave 3rd order spherical
D
?,P\cp • EPD = 13.31 mm
+/Y)s5@< • f/# = 7.27
zKfb 点扩散函数如下图:
*WMcE$w/D 1`aFL5[0$
>@H:+0h- Mqw&%dz'_ 演算 '^Sa|WXq y"@~5e477$ 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求:
A
FfgGO ;C{2*0"H|
)-
2^Jvc }b\d CGVr 在这个等式中变量定义如下:
?r'b
Z~ • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数)
",Q \A I • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数)
4,$x~m`N • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx
B>?. Nr • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数);
}s{zy:1O • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...)
;PS[VdV • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx)
*vBcT.|, • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128)
[]LNNO],X • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128
lX5(KUN • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256
,dh*GJ{5 • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx)
{'d?vm!r • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长)
P\N`E?lJL • F == focal length(
焦距)
/}M@
@W • D == entrance pupil diameter(入瞳直径)
P?TFX.p7 sF|<m)Kt{W 比较 _HGDqjL fWKv3S1dT 在下图中:
uv_*E`pN~ 透镜EPD=10mm
u1]5qtg" 截止频率=184lp/mm
Itz_;+I.Mp 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。
;! CQFJ= /6 P()Upe
H3a}`3}U 在下面的图表中:
+8BH%f}X 透镜EPD=13.31 mm
o"UqI 截止频率=250 lp/mm
(V e[FhA 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm
2]>s@?[ w
#1l)+
lZ_i~;u4@v ?"sk"{ 杂散光对评价函数的影响 7Bmt^J5i&t \W1?Qc1] 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃
u.!Pda IL>Gi`Y&
"2=v?,'t s*]1d*B! 则可以看到表面粗糙对MTF的影响:
ze#LX4b I Q>Q$BCD5