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    [分享]柱面透鏡的設(shè)計(jì) [復(fù)制鏈接]

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    只看樓主 倒序閱讀 樓主  發(fā)表于: 2020-11-30
    簡介： Zjx:1c= b  
     {@w!kl~8  
    概念：由圓柱體玻璃的一部分截制而成，由一柱面和一平面組成，其中包括平-凹和平-凸透鏡。 @>sZ'M2mq  
    JM-+p  
    光學(xué)特性：光線通過軸向子午線（圖中的垂直方向）不會出現(xiàn)聚散度的改變。 #0;ULZ99aH  
     2RC|u?+@  
    光線通過屈光力子午線（圖中的水平方向）會出現(xiàn)聚散度的改變。 _r&,n\ T  
       y,QJy=?  
    應(yīng)用：柱面鏡一般用于將入射光線聚焦到線上，或改變圖像的寬高比。柱面鏡有一個(gè)柱面表面，使入射光線能夠聚焦于某個(gè)維度，并拉伸圖像。柱面鏡的焦距可為負(fù)或正，適合用于激光線生成或變形光束整形，以環(huán)化激光輸出。 [:(^n0%  
    8e3I@mv  
    在FRED中共有四種方法設(shè)計(jì)柱透鏡： "`4V ^1  
    (+ibT;!]  
    第一種方法是使用FRED里面自帶的基元元件快速創(chuàng)建工具： MF["-GvP/  
    在FRED菜單中選擇Create/Element Primitive/Cylinder lens; QBI;aG<+b>  
    ~'<ca<Go|  
    _wKaFf  
    第二種方法常用方法是使用軟件自帶的面型創(chuàng)建：主要的面型類型是XYToroidal Asphere、Toroidal Asphere,我們通過對每一面手動(dòng)的輸入參數(shù)來構(gòu)建，但這種方法比較繁瑣。 t}]R0O.s  
    d`+@ _)ea  
    第三種方法是在FRED廠商透鏡目錄庫中導(dǎo)入或者從從光學(xué)設(shè)計(jì)軟件中導(dǎo)入柱面透鏡，并調(diào)整相應(yīng)的參數(shù)。 ^*=.Vuqy  
    yMoV|U6  
    我們以Edmund為例（下圖為貨號68168 ：12.5mm Diameter x 25mm FL Uncoated, UV PCX Cylinder Lens示意圖）； _rU%DL?  
    W dNOE;R  
    da/Tms`T  
    在Edmund網(wǎng)站找到該透鏡，并可以查看具體的加工參數(shù)。 Lradyo44u\  
    n$O[yRMI[  
    本文我們主要講述第四種方法，通過腳本方式創(chuàng)建整個(gè)模型。包含了一個(gè)可以產(chǎn)生柱面透鏡的腳本，基于用戶規(guī)格輸入?yún)?shù)到基本對話框中，如下所示。使用該工具，和生成軸對稱透鏡大致相同的方式，可創(chuàng)建柱面透鏡。柱面透鏡生成器可指定以圓形/橢圓和方形/矩形孔徑，以及指定彎曲軸(x或y)。 )IH|S5mG?  
    7A mnxFC  
    圖1.柱面透鏡生成器對話框
    q/lQEfR  
    使用柱面透鏡生成器 m=hUHA,p4  
     O<o>/HH$  
    對話框輸入的參數(shù)一目了然，但是有幾個(gè)事項(xiàng)闡明如下： H ]x-s  
     表面的參數(shù)可以輸入為半徑或曲率，在這兩種情況下，0值應(yīng)該用于平坦的平面表面。 OmR) W'  
     厚度是介于軸上兩表面的中心厚度。 g VPtd[r  
     只有存在于FRED文件“材料”文件夾中的材料才能作為基質(zhì)和浸潤材料可選項(xiàng) GF=rGn@,)`  
      “彎曲軸”指的是沿著彎曲表面的軸。舉個(gè)例子，如果y被選為彎曲軸，光線就會集中在y方向，但是不會在x方向。 R ]! [h  
     就如軸對稱透鏡一樣，柱面透鏡被分配了一個(gè)“透射”涂層和“透射鏡面”光線追跡屬性。 (6Tvu5*4U  
     如果遇到了任何以下的情況，輸出窗口會出現(xiàn)警告： aF41?.s  
     相同名字的元件已經(jīng)存在于幾何文件夾中。 ;0c -+,  
     通常不建議兩個(gè)元件具有完全相同的名字。 -FGQn |h4  
     表面的半孔徑大于它的半徑。 :K)7_]y  
     在這種情況下，表面的創(chuàng)建取決于它的半徑。 (Iz$_(  
     表面的半孔徑十分接近于它的半徑(即小于半徑，但是大于0.975*半徑) ^f%hhpV@  
     當(dāng)圓環(huán)表面創(chuàng)建時(shí)，當(dāng)使用定義好的曲面細(xì)分設(shè)置，如果邊緣延伸超過0.975*半徑時(shí)，圓環(huán)表面將不會正確的渲染。提高曲面細(xì)分?jǐn)?shù)將會改善渲染效果。 /Q