图形分析法分析光栏鬼象

GGX19458132 · *发表于* 2005-2-2 18:49:00

附件中的Zemax是用图形分析法分析垫圈经后续光学系统，在第一镜上前后表面二次反射的光学结构。在内壁纵深范围内改变物距(物高不变)，系统光线图反映的是光栏二次反射光线图，在CCD面上光强叠加，就可得此垫片的鬼象效果。才打开文件，系统是处在垫片上的二次反射鬼象过零点，这是轴上鬼象的过零点，而不是轴外鬼象的过零点（即垫圈上点的鬼象不过零）。这可由才打开的文件，使物高为0（物距不变），则打开光线图可发现鬼象落到CCD面上的中心点了。 
 这说明Zemax只能计算轴上点鬼象，轴外点鬼象必需用作图法才能进行评价。同时也清楚了为什么用Zemax进行鬼象校正时，效果不太好？主要是因为它只进行轴上点鬼象的校正，对光栏鬼象必需附以图形分析确定其远离零时的物距条件，再在校正鬼象中设定面半径变动范围。来间接控制才行。 
 关于鬼象的全面论述，在“数码镜头设计原理”里有详述。
 下载完该文件后，txt改成zmx就是Zemax文件，可用Zemax程序打开。

LqmzKIFl.txt (22.5 KB, 下载次数: 149)

redflag · *发表于* 2005-2-3 18:07:00

这个是第三次反射的文件.

想请教一下,如何计算鬼像的能量?

GGX19458132 · *发表于* 2005-2-4 00:38:00

该例中垫圈上的点经漫反射向后续系统投射，再经最近的透镜的第2面反回到第一面，然后由第一面再次反回到第2面出射，最后经余下各镜投到CCD是上，只反射了两次，所以是二次反射。该结构是据Zemax的鬼象计算的二次反射功能计算后，据反射面顺序作出的，且鬼象距与用Zemax鬼象二次反射计算结果一致。
 能量计算是用相对能量概念，鬼象的干扰也是相对物体象而言的。我们以光栏前方系统对光栏的一次反射为例：
 计算时可先将各透镜的有效口径固定，然后将垫圈内壁上点所在平面在物方找出共厄象，以此象为物面顺向光路追迹轴上点，它经垫圈前方系统必成象在垫圈考查点所在平面上。这时再人为假定该平面是反射镜，其等效了该面上垫圈向前方系统的漫射，用二次反射光路使系统重新经后续系统成象在CCD前或后。成象时改变入射NA值，使光束充满系统，则在离CCD一定距离上成象。只有成象在CCD上的点，其鬼象才能查觉。变动光栏物方共厄面距离，相当在垫圈不同点考查，当其成象在CCD上时，就可计算垫圈点所在光栏面的轴上点照度。这样物体透过象在CCD上的照度可用照象物镜象面照度公式求出，而对物方光栏共厄面而言，它对整个系统成象属于显微系统成象，因此光拦轴上点成象可用显微系统象面照度公式求解。则鬼象对其轴上点的相对能量在Zemax中可查出。而鬼象的轴上点象相对物体象的相对照度，可由上面照相系统与显微系统的轴上点照度算式计算结果相除得到。
 上面是考查了光栏轴上点在CCD的情况，但光栏轴上点是个虚体，真正要考查的是光栏面在垫圈内壁上的点。这不要紧，可用我附件中的作图法，找出对应的轴外点落到CCD上的情况，尽管此时轴上点光栏象不在CCD上（光栏象差较大），但上法任有效。这是因为在Zemax中轴外点象对轴上点象相对能量的计算与轴上点象是否落到CCD上无关。而物象与轴上点鬼象尽管不重合，但它们各自的照度仍可用照象系统和显微系统照度计算式计算。这样鬼象对象面中心点的相对照度就可算出。
 鬼象干扰要在暗背景下才明显，这样我们给出环境暗亮度条件，就可考察鬼象的干扰了。
 在CCD面上同时有很多鬼象（有些离开点的散焦成辉光，再远些的成为杂光），它们对象面的干扰是标量叠加的。有明显效果的鬼象，其对CCD偏离应不大于0.1（有较清的轮阔），且相对背景的对比度应在130左右（较亮）。
 为了加快鬼象的分析，最好是能自动生成要考查鬼象的所有二次反射结构的Zemax文件，这样光作图观查是很快的，计算也是很容易的。