課程六十六：
=#;3Q~:Jl^ 離軸反射式
光學(xué)系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)現(xiàn)代光電信息技術(shù)對(duì)信息發(fā)送、接收、轉(zhuǎn)換、傳遞與存儲(chǔ)功能的特殊需求，光學(xué)面形可由不規(guī)則、復(fù)雜非對(duì)稱(chēng)的自由曲面隨意組合而成。光學(xué)中的自由曲面是指無(wú)法用球面或非球面系數(shù)來(lái)表示的曲面，主要是指任意非傳統(tǒng)、非對(duì)稱(chēng)的曲面，以及微結(jié)構(gòu)數(shù)組和
參數(shù)向量表示的任何形狀的曲面。采用先進(jìn)的數(shù)控超精密制造技術(shù)可直接加工出自自由曲面光學(xué)鏡面，能達(dá)到亞微米量級(jí)面形精度與
納米量級(jí)的表面粗糙度。自由曲面廣泛的應(yīng)用在以下領(lǐng)域：投影
鏡頭、衍射光學(xué)器件、頭盔式顯示器、車(chē)燈反射面、
LED 照明系統(tǒng)、汽車(chē) HUD 抬頭顯示、離軸系統(tǒng)等等。本文將展示使用 SYNOPSYS 軟件進(jìn)行離軸反射式
光學(xué)系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)第一步是繪制設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖。這是一個(gè)有三個(gè)反射鏡的例子，如下圖所示。
光線(xiàn)從表面1的左側(cè)進(jìn)入，依次經(jīng)過(guò)位于2,3,4處的反射鏡，然后進(jìn)入5處的像面。
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J=\HO8E6> 初步構(gòu)建出光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)后，便可以上圖視角建立以表面1中心位置為原點(diǎn)o，x方向坐標(biāo)均為0的yoz平面坐標(biāo)系，得到大致的2、3、4、4處反射鏡以及像面的平面坐標(biāo)：第2反射鏡：（0,0,140）第3反射鏡：（0,40,30）第4反射鏡：（0,40,120）第5反射鏡：（0,-30,60）根據(jù)格式編寫(xiě)以下 FFBUILD 初始結(jié)構(gòu)搜索宏文件：
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M X $0Op 該系統(tǒng)物方參數(shù)設(shè)定為無(wú)限遠(yuǎn)物，視場(chǎng)角2w=4，入瞳半徑為12，可見(jiàn)光波段下工作，系統(tǒng)單位為mm，且最終像面的大小為14*14mm。運(yùn)行該宏文件得到光學(xué)系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)：
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@Pm>sY}d<I 可以發(fā)現(xiàn)初始結(jié)構(gòu)上各反射鏡的位置與構(gòu)想的位置較為接近，但是系統(tǒng)并沒(méi)有聚焦，所以我們使用搜索初始結(jié)構(gòu)自動(dòng)生成的
優(yōu)化宏對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行一次初步的優(yōu)化：
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