使用CODE V的2D-Q自由曲面設(shè)計光學系統(tǒng)（2）
CODE V提供了一種新的基于Forbes 2D-Q型多項式的自由曲面面型。這個例子顯示了CODE V在光學設(shè)計優(yōu)化中使用這種新的表面類型的能力，為光學工程師提供了一個解決當今具有挑戰(zhàn)性設(shè)計問題的優(yōu)秀選擇。
 如上面右圖所示，CODE V還提供了視場分析圖，可以通過整個視場來洞察光學系統(tǒng)的行為。這對于非旋轉(zhuǎn)對稱的視覺系統(tǒng)(如AR系統(tǒng))尤其有用。請注意，節(jié)點像差理論可以極大地幫助提高這種設(shè)計的性能。上面的視場分析圖中顯示了像散澤尼克項的非對稱性�；诠�(jié)點像差理論的概念，設(shè)計師可以為像散和場曲創(chuàng)建一個幫助其平面對稱的約束(例如，眼睛本身能自動調(diào)節(jié)的量)。 對于這篇簡報，我們不再贅述“理想的”紙上設(shè)計。如前所述，我們首先使用了僅有約束的誤差函數(shù)來實現(xiàn)具有獨特封裝要求的“折疊”路徑。在此之后，我們添加了非球面2D-Q表面，并對合理的成像性能進行了優(yōu)化。由于這是一個可行性水平的設(shè)計，我們也可以將減少靈敏度校準和制造誤差考慮在內(nèi)。CODE V為設(shè)計人員提供了幾個選項來降低公差敏感性。最重要的是我們希望這個設(shè)計是一個使用2D-Q表面的案例，它可以解決AR系統(tǒng)的封裝挑戰(zhàn)。 我們通過模擬光學系統(tǒng)的成像能力來顯示其性能水平。CODE V提供了一種基于衍射的圖像模擬選項。該選項具有在多個波長上創(chuàng)建模擬的能力，并考慮了光學系統(tǒng)整個視場的PSF。  AR系統(tǒng)最終設(shè)計的2D衍射圖像仿真(左圖:物;右圖:像) 為了創(chuàng)建可制造的真實的光學系統(tǒng)，設(shè)計師可以使用CODE V的“腳印圖”選項來繪制每個表面上的光束大小和形狀。軟件給出的數(shù)字和圖形信息可以幫助設(shè)計師確定適當?shù)目讖�，以及制造所需的機械間隙。下圖顯示了腳印圖的示例(設(shè)計案例中的第一個折疊鏡)。設(shè)計師可以使用尺寸限制和計算腳印圖的曲面原點，構(gòu)建所有光線都適合的孔徑，同時保持幾何形狀盡可能小的緊湊設(shè)計。  腳印圖，光學系統(tǒng)光線和表面相交的詳細信息分析 |
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