光学结构的核心要素
光学结构的核心是畸变和主光线角度(CRA)的调节。只要将各视场中的畸变和CRA掌握好,光学结构的基本形态就能确定。至于其他如厚度、TTL、FFL、RI等参数,可以逐步实现。以常见的镜头设计为例,正是通过精确调节这些因素来达到成像效果。CRA与客户的要求相关,通常由厂家提供所需数据,为设计提供指导。
Light Tools的主要功能
Light Tools功能丰富,首先具备符号规则,为光学设计提供标准指导。此外,它支持多通道设置模拟变焦,这一功能在模拟不同焦距的光学效果上极为关键。还有一点,它能将反射镜和棱镜展开成平面,简化了光学元件的建模过程。在复杂的光学系统设计中,它使设计人员操作更为直观。
实用设计系统与TED方法
光学设计中,存在一种用于扩展传感器光源的裁剪算法,该算法常用于TED(边缘-射线设计)的裁剪边缘。此方法通过两条射线接触源边缘来形成反射轮廓。TED技术的关键在于,在光学系统中保持亮度不变,传感器在镜子中的影像同样被感知。通过裁剪镜子的形状,可以控制镜子中传感影像在目标点达到特定的亮度。不过单一表面裁剪在达到扩展光源分布时可能自由度不足。
TED方法的局限与应对
单独对表面进行裁剪,系统可能缺乏足够的灵活性来达到预期的光源分布扩展。比如,若要设计反射镜使光束均匀分布,就很难完全掌握边缘的下降。遇到这种情况,设计师可以选择通过优化设计来缓解设计限制,或者对多个表面进行裁剪以提升自由度。若要确保光源光线与目标接触后形成均匀的方形照度分布,就需要设计恰当的表面来实现映射效果。
Light Tools的特点及优势
Light Tools能够协助进行复杂几何图形照明子系统的设计。这项工作的挑战不仅在于获取光线,还涉及到为形状奇特的光学元件或结构复杂的固定部件建立模型。在无对称性系统的设计中,由于缺少旋转和压缩对称性,设计难度增加,而Light Tools在此过程中能发挥关键作用。它允许用户操控模拟,调整分区数量等参数,从而改变对称性对模拟误差估计的影响。
高精度应用的适应性
微光刻系统这类高精度应用中,Light Tools能够追踪数百万条光线。它采用了双向散射分布函数,这是一种精确的散射模拟技术,也是太空望远镜等精密设备的标准配置。此外,它还配备了参数研究工具,可以确定制造工艺的公差范围,确保实际部件符合产品标准。同时,Light Tools还能根据系统配置来控制光线追踪,从而获得更精确的模拟结果。比如支持表面交点概率性光线追迹等。
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