| 小火龍果 |
2024-05-17 18:01 |
無(wú)焦鏡頭設(shè)計(jì) | SYNOPSYS 光學(xué)設(shè)計(jì)軟件第70課
本文將展示使用 SYNOPSYS 軟件進(jìn)行無(wú)焦鏡頭的設(shè)計(jì)。“無(wú)焦”是相對(duì)有焦來(lái)說(shuō)的。無(wú)焦系統(tǒng)（afocal system）也稱(chēng)為遠(yuǎn)焦系統(tǒng)或焦外系統(tǒng)，是指對(duì)光束沒(méi)有凈發(fā)散或凈聚焦的光學(xué)系統(tǒng)，系統(tǒng)中共軛物和共軛像都在無(wú)窮遠(yuǎn)處，也就是說(shuō)光學(xué)系統(tǒng)的等效焦距為無(wú)限大。 YN$`y1V
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在激光光學(xué)中會(huì)用到無(wú)焦系統(tǒng)，例如擴(kuò)束器、紅外線及前視紅外線系統(tǒng)、相機(jī)變焦鏡頭、像 teleside 轉(zhuǎn)換器等望遠(yuǎn)鏡頭配件以及結(jié)合相機(jī)及望遠(yuǎn)鏡的無(wú)焦攝影。 $@68=
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無(wú)焦鏡頭的建模 BL7>dZOa
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在 SYNOPSYS 中，建模無(wú)焦鏡頭需要在 RLE 鏡頭文件中申明 AFOCAL。 NWeV>;lh9
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[attachment=128644] \;i G{}(
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無(wú)焦鏡頭的像質(zhì)分析 N-Qu/,~+
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有焦鏡頭評(píng)價(jià)成像質(zhì)量，一般會(huì)在距離空間，比如用RMS光斑尺寸評(píng)價(jià)。 z_'dRw
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無(wú)焦的光線分析輸出是在角度空間（即光線角度）中，而不是在像面的光線截距。OPD 輸出表示波前與平面波的偏離。所以在 SYNOPSYS 建模無(wú)焦鏡頭時(shí)，像面要用兩個(gè)平面虛擬表面來(lái)描述。MTF 的空間頻率單位也從線對(duì)/毫米轉(zhuǎn)換成線對(duì)/毫弧度。 S3nB:$_-;
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無(wú)焦 DSEARCH n<=y"*
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SYNOPSYS 的 DSEARCH 也可以直接搜索無(wú)焦鏡頭，會(huì)自動(dòng)將一些尺寸量轉(zhuǎn)換為角度量進(jìn)行優(yōu)化。 =P 1RdyP
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[attachment=128651] \MF3CK@/
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無(wú)焦的像差控制 y/z9Ce*>
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無(wú)焦的F數(shù)將會(huì)用近軸邊緣出射光線的高度表示，可以用此控制像高或放大率。 j )< ;g(
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設(shè)置AFOCAL之后，DSEARCH自動(dòng)生成的GSR/GNR等光線集指令將自動(dòng)控制無(wú)焦系統(tǒng)出射光線的平行度，就像有焦系統(tǒng)里自動(dòng)控制光斑尺寸一樣。 tWcizj;?wK
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所以一般情況下不需要額外的指令去控制出射光線的平行度。 NJ.rv
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對(duì)于AFOCAL系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，BACK量是最后兩個(gè)（虛擬）表面到之前的表面距離，這就方便控制目鏡的接目距，在這個(gè)案例里我們使用BACK 20 0.1。 l#
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對(duì)于無(wú)焦系統(tǒng)，有額外的幾個(gè)控制近軸光線的參數(shù)： i-|/2I9
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