LightTools 8.6版本中新添加一个实用光学属性:理想透镜光学属性。

□在某些需要成像系统的系统设计中存在一些情况,系统已经设计完成,但是成像系统的未完成或者还没有设计,但现在就想验证下整个系统的性能情况,这时就需要一个能体现成像系统的元件:理想透镜

□在这些情况下,插入一个简单的“理想透镜”作为实际镜头系统的替代品通常是很有用的。

LightTools 8.6版本中提供可用于此目的的光学属性

- 创建光学属性,输入所需的焦距,然后将该属性分配到适当大小和位置的空气实体的一个(通常是平面)表面。

注:这个实体材料必须为空气,不然光线无法追迹

- 任何碰到表面的光线都将聚焦在由薄透镜公式确定的距离上:

图1.薄透镜公式

其中:f是焦距,So1和Si2是物和像的距离。

此次我们通过一个简单投影系统实例,来讲解下理想透镜光学属性。我们将为投影机系统添加一个理想透镜,作为投影机镜头的替代品。

图2.理想透镜

1.打开系统模型

a.打开系统模型:Perfect_Lens_Projector.1.lts

b.该模型包含投影仪系统,该投影仪系统包括弧光灯,椭圆反射镜,匀光棒,滤光轮,传输透镜,成像设备平面和距离投影仪3米的屏幕,以及两个挡板(被隐藏)。

图3.投影系统

123下一页

2.将UCS移动到图像设备虚拟平面

要放置镜头,请先将UCS移动到成像设备平面

a. 在系统导航器中,右键单击图像设备,然后选择隐藏

b. 在工具栏上,单击UCSOnSurface按钮

c. 在3D设计视图中,单击Image_Device_Dummy_Plane将UCS移动到该位置。

图4.隐藏

3、创建理想透镜实体

a.我们将使用圆柱体创建一个焦距为16毫米的理想镜头

b.对于理想透镜的位置求解薄透镜方程,我们得到15.9 mm(f = 16 mm; S o1 = 15.9 mm; S i2 = 3000 mm)成像器件的距离,

c.在命令面板上,单击Elements > 3D Objects > Cylinder

d.在命令行上,我们将使用UCS坐标输入方法,将圆柱体放在距离UCS 15.9毫米的地方

- Radius = 15毫米;厚度= 2毫米

e.在命令行上输入:Cylinder lxyz 0,0,15.9 15 2

图5.创建理想透镜实体

上一页123下一页

4、更改材料和添加光学属性

□在系统导航器中双击新的柱面实体以打开其属性对话框

□在材料选项卡上,在材料下拉框中输入空气,然后单击应用

□在“属性”对话框的“对象导航器”中,展开“圆柱体”项并选择FrontSurface

- 单击并选择Optical Properties > Create and Assigna New Optical Property

图6.设置材料

5、创建光学属性

□打开光学属性管理器,添加并选择一个新的光学属性

□选择新属性后,单击从库中加载并选择SurfaceFinishes> Perfect_Lens.1.opr

□点击应用

图7.添加理想透镜光学属性

6、分配焦距

□在参数选项卡上,在焦距处输入16,然后单击确定以应用并关闭光学属性对话框

□在3D设计视图中,单击BeginAllSimulations运行模拟并查看结果

图8.设置焦距参数

7、模拟结果

图9.最终模拟结果

上一页123