对于离轴抛物面镜的设置,并没有接触过,也在网上查阅相关资料,有些操作步骤,现在再次尝试一下用较为明确的设计步骤记录。朋友设计了一款两个离轴抛物面镜的,将从朋友这个例子学习和扩展三个离轴抛物面镜的学习过程。
设计流程:
1、先设置入瞳直径为10,视场和波长常规设置
2、得先设置出一个反射镜MIRROR,为了更好的看出光阑、反射镜、像面的关系,我从这几个参数进行修改,对应的3D模拟图变化进行理解。
在这个图中,光阑距离反射镜30,反射镜距离像面20。通过修改反射镜的曲率半径,会出现集中情况。
反射镜的曲率半径为20
反射镜的曲率半径为-20
反射镜的曲率半径为80
反射镜的曲率半径为-80
若是我将反射镜到像面的距离设置为-35,则会有
此时反射镜的曲率半径的大小可以影响着焦点成像位置,并且成像的位置在于中间,想要成像在下面或者别的位置时候,需要设置反射镜的倾斜Y的角度。
3、在第二面时候设置偏心Y的角度为30°时,3D如图:
当我设置偏心Y的角度为-30°时,3D如图:
当我设置倾斜X的角度为30°时,3D如图:
当我设置倾斜X的角度为-30°时,3D如图:
还有另外的一种方法设置,此时就需要用到坐标间断(coordinate break)。
需要详细了解坐标间断面,请前往这篇文章:ZEMAX知识点:坐标间断面(coordinate break)_weixin_47638568的博客-
下面添加坐标间断面时会出现的角度变化:
在反射面的前后一面各添加坐标间断面如图红色的面型。
接下来设置倾斜X角度各为30°和-30°情况如下:
接下来设置倾斜Y、Z角度各为30°和-30°情况如下:可见倾斜Y的图像并不是想要的。
接下来设置X偏心角度各为30°和-30°情况如下:可知图像并不是我们想要的
接下来设置Y偏心角度各为30°和-30°情况如下:
我们设置采用了倾斜X为-30°进行。
4、添加一面反射镜MIRROR,添加方法同前面的步骤类似:
当我只是单纯添加反射镜,并没有设置反射镜厚度大小时,即反射镜和像面重合为同一面。
当我设置第二个反射镜厚度分别为-35和35时候,分别图如下:
此时候的第二个反射镜应该设置倾斜角度,才能使像面在不同的位置。设置方法如上所说:下面我将从偏心X、Y和倾斜X、Y、Z五种分别以60°进行设置观察。
第二个反射镜面的偏心X为60°时:
第二个反射镜面的偏心Y为60°时:
第二个反射镜面的倾斜X为60°时:
第二个反射镜面的倾斜Y为60°时:
第二个反射镜面的倾斜Z为60°时:
从上述的几种情况看,由于我们在第一面反射镜时候设置为倾斜X的角度为-30°,则这次我们选择正确的第二面反射镜的倾斜X的角度为60°,如图:
第二种方法,我们在第二面反射镜前后各一面添加坐标间断面,设置倾斜X的角度为60°,设置如图:
5、为了使第二面反射镜出来的光线再次通过离轴抛物面镜后出来的平行光束,此时与第一个反射镜的设置一致,依旧采用的是两个坐标间断面设置,如图:
通过上述的设置数据可以得到两个离轴反射镜的设置,其中需要注意的是第一面和第三面的反射镜的曲率半径并不是无穷的,与第二面之间是由区别的,这也就区分出来了离轴抛物面镜的设置上和平面反射镜的设置上的不同了,其余的数据之外并没有什么不同。
另外在设置一面反射镜的时候,需要在前后各一面添加一个坐标间断面,方便对其进行坐标系转换。
以上文章知识若有错误,烦请纠正!