即使系统的光学性能设计合理,图像面上也会有一些不需要的“杂散”光。通常,杂散光是指在到达像平面并降低预期图像之前不会通过设计路径进入系统的光。在进行物理原型制作之前,通常必须研究此杂散光对性能的影响。 找出并阻挡这种不需要的光所走的路径是杂散光分析中最关键的部分。这篇博客文章介绍了如何使用“转换为NSC组”工具将顺序系统转换为非顺序模式,为杂散光分析做准备。 在摄影中,杂散光的常见来源是视野外的重要光源(例如太阳)。来自此类光源的光可以通过系统机械或光学组件的散射而到达像平面。可选地,来自视场内部的光源的光在聚焦在像面上之前,可能会在透镜表面经历多次二次反射。 准备系统 首先,我们介绍如何准备一个用于杂散光分析的示例系统。OpticStudio用户可以通过打开内置的示例文件 Samples \ Sequential \ Objectives \ Double Gauss 28-度field.zmx进行跟踪。 我们将使用几种OpticStudio工具准备用于杂散光分析的文件。首先,使用“ 涂层表面” 工具去除所有表面上的涂层。稍后我们会发现哪种涂层效果更好。 
设计锁定工具 接下来,执行“ 设计锁定”工具。这将调整系统设置,以使镜头满足实际条件,并且分析结果更加正确。有关更详细的说明,请参阅帮助文件的描述。 在转换为非顺序模式之前,我们可以从顺序模式中导出关键光线集,该关键光线集由主光线和一系列边缘光线组成。这使我们可以直接在非顺序模式下检查关键光线集。否则,只能在顺序模式下计算光线集。方法如下:在OpticStudio中分析杂散光最方便的方法是在非顺序模式下,而 转换为NSC组 工具仅需一步即可从顺序模式进行转换。 在知识库文章“将顺序曲面转换为非顺序对象”中详细描述了从顺序模式转换为非顺序模式。单击文件…转换为NSC组,将所有设置保留为默认值,然后单击 确定。 系统已更改为纯非顺序模式。所有镜头均已从表面转换为物体。我们还可以看到,已经包括了几个光源和检测器,以表示顺序系统的场点和图像位置。除了内置的非顺序模式外,该系统与原始顺序模式相同。  非序列模式用于杂散光分析的一个有用功能是射线可以分裂。打开 Analyze ... NSC 3D Layout 窗口并检查 Split NSC Rays。我们可以在每个透镜表面的光线上观察到部分反射,部分透射和多次反射。这是我们在顺序模式下看不到的东西。打开“ 分析…关键光线跟踪器”工具,您将看到每个场的主光线和边缘光线通常可以通过非顺序系统。在设计机械部件并将其添加到系统中时,如导入的CAD文件或本机OpticStudio对象一样,将有必要再次使用该工具以确保它们不会阻塞关键的射线束。 现在,我们已经成功准备了系统,现在可以进行主要的杂散光分析了。在开始杂散光分析之前,有必要调整一些必要的设置。 第一种是将“每条射线的最大交叉点数”和“每条射线的最大段数”调整为最大数量(分别为4000和2000000)。在杂散光分析中,有时我们要分析的光会反复反射和散射。如果最大路段或交叉点的设置不足,则可能无法分析所有条件。 我们已将分析射线的数量减少到5000。分析杂散光时,通常每个射线会分成许多子射线。光线跟踪速度可能比不拆分时慢十倍或更多倍。对于此演示,我们将每个光源的射线数量控制为5000,以减少射线跟踪时间。 最后一步是将检测器上的像素数设置为150x150。更少的像素也意味着需要的基本#分析射线也更少。  现在,我们可以查看初步的射线跟踪结果。单击“光线跟踪”,如下所示设置操作。如下图所示,在跟踪时检查“使用偏振”和“分离NSC射线”。光线跟踪完成后,打开Analyze…Detector Viewer。该工具的位置如下。
 在该系统中,由于多次反射,您可以看到杂散光,这些杂散光是天蓝色的点,如下图所示的雪花。此结果与我们先前在 启用“分割NSC射线” 时 在3D布局中看到的结果一致。由于 可以执行分离NSC射线,因此我们只能在非连续模式下观察到大量反射。Zemax光学设计软件 Zemax这是一套综合性的光学设计软件。它集成了光学系统所有的概念、设计、优化、分析、公差分析和文件整理功能。Zemax所有的这些功能都有一个直观的接口,它们具有功能强大、灵活、快速、容易使用等优点。 |