本文介绍了在具有固定孔径的系统建模中如何使用渐晕系数。渐晕系数可用于确定穿过无遮拦系统的光束的尺寸和形状。结合渐晕系数也可实现此类系统的高效优化机制。 作者 Sanjay Gangadhara 下载文章附件 简介渐晕现象描述的是图像的亮度在其边缘相对于其中心降低的效应。 入射光束的渐晕现象一般由表面孔径导致。它可能是设计师为限制像差而故意为之,也可能是系统中光束超过具有固定尺寸的光学组件所致的无意后果。 在OpticStudio中,您可以使用四个比例系数和正切角对此效应进行建模:VCX、VCY、VDX、VDY和TAN。 本文中给出了如何手动和自动设定渐晕系数的示例。本文还给出了一个展示渐晕系数主要作用的示例。 设置渐晕系数的值:手动设置原则上,用户可以为渐晕系数指定任意一组值。此功能的用途之一是构造进入光学系统的入射光束。 探究Vignetting example.ZMX文件中提供的单透镜系统(可在本文开头处下载此系统的文件)。在此系统中,直径为 10 mm 的轴上圆形光束入射到透镜上。光束的直径由系统孔径决定: 现在想像我们要让尺寸为 8 x 6 mm 的椭圆光束入射到系统中,可以通过修改轴上视场点观察到的光瞳的尺寸来实现。通过以下公式确定适当的渐晕系数 VDX 和 VDY: 和 其中P'x 和 P'y为按比例归一化的光瞳坐标。 您可以在“设置(Setup)>编辑器(Editors)>视场数据编辑器(Field Data Editor)”中指定渐晕系数: 您可以在点列图中观察生成光束的形状: 设置渐晕系数的值:自动设置如果我们不想自己指定渐晕系数该怎么办?我们可以让OpticStudio自动计算所需的渐晕系数。 重新打开Vignetting example.ZMX。在此文件中,我们在光阑面上放置具有所需尺寸的椭圆孔径。 边缘光线现在被孔径渐晕,因为我们的入射光束(圆形,直径10 mm)超过了孔径大小。使用系统资源管理器中的“设置渐晕 (Set Vignetting)”功能,OpticStudio 能够将光瞳尺寸修改为入射光线的尺寸,从而确保输入光束没有任何渐晕。 此功能可为每个定义的视场点计算适当的渐晕系数,确保来自每个视场的顶部 (Px = 0, Py = 1)、底部 (Px = 0, Py = -1)、左侧 (Px = -1, Py = 0) 和右侧 (Px = 1, Py = 0) 边缘的光线都能穿过系统中的所有孔径。对于本例,OpticStudio自动计算的渐晕系数与我们手动计算的值相同:
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