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圖10. 定義第一個(gè)反射鏡的孔徑
sa的值指定為44mm，這意味著在x和y方向的半孔徑值將是12。孔徑在z方向上的值被選擇的足夠大，以至于不會(huì)裁剪到水平方向上的反射鏡。
第一反射鏡的位置定義為距離光源43.84mm（這已經(jīng)創(chuàng)建好了），中心距離光源的下方32mm。
圖11. 系統(tǒng)第一片反射鏡的位置設(shè)定
添加到自定義元件中表面的默認(rèn)涂層和光線控制分別是Absorb和Halt All。顯然，這些需要在CoatingRaytrace Control控制選項(xiàng)卡上設(shè)置為Reflect和Reflect Specular。
圖12. 反射鏡表面的膜層和光線控制定義
添加第二和第三反射鏡
具有二次表面的自定義元件將再一次用于定義第二和第三反射鏡。首先將這些反射鏡放置在前一反射鏡的坐標(biāo)系統(tǒng)中，每個(gè)反射鏡的位置可以很容易的確定，然后根據(jù)規(guī)格中定義的厚度參數(shù)，在z方向使用一個(gè)平移操作。
圖13. 第二面反射鏡相對(duì)于第一面反射鏡的開始坐標(biāo)系統(tǒng)，使用了—Z方向的平移。
圖14. 前兩個(gè)反射鏡的基準(zhǔn)拋物面和目標(biāo)拋物面的可視化視圖
與第一反射鏡不同，后面反射鏡孔徑的位置和大小并沒有明確的定義。
確定合適的孔徑最簡(jiǎn)單的方法是沿著系統(tǒng)的光軸到第二反射鏡的表面追跡一束光線。表面上入射點(diǎn)處光線的垂直位置確定了孔徑的Y中心值，根據(jù)規(guī)格中提供的sa值，孔徑的大小也可以設(shè)置了。
圖15. 追跡單條光線到反射鏡表面來決定中心和半孔徑
下面的腳本做到了這一點(diǎn)，通過執(zhí)行定義于26行的高級(jí)光線追跡，停止了表面的光線并且輸出垂直位置到輸出窗口。請(qǐng)注意光源中的““Single Ray Source”只追跡一條光線。（此處腳本的意義相當(dāng)于成像軟件中的由主光線確定表面的位置）
圖16. 腳本的主體結(jié)構(gòu)輸出，輸出表面反射鏡相對(duì)于光源的垂直位置。
使用該腳本，我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)入射到第二個(gè)反射鏡表面時(shí)，光線的y坐標(biāo)是y=11mm。同樣我們知道該反射鏡的sa值是17mm，則孔徑有如下設(shè)定：
圖17. 第二個(gè)表面反射鏡的孔徑設(shè)置
當(dāng)改變腳本的第26行為adv.stopSurfID = mirror_3，并遵循以上的過程，第三個(gè)反射鏡的位置和形狀就確定了。計(jì)算得到Y(jié)方向的偏移-6.4mm。
在像平面添加一個(gè)Plane Element Primitive和Analysis Surface后，系統(tǒng)建模就完成了。
執(zhí)行光線追跡的光源定義為由1000條隨機(jī)定位的網(wǎng)格，分布在x和y均為10mm的半孔徑內(nèi)，均勻分布的波長(zhǎng)范圍是420nm-650nm。
圖18. 光源的設(shè)定
圖19. 在可視化視圖中完整的光學(xué)系統(tǒng)
圖 20. 光線追跡渲染
在像平面繪制的位置點(diǎn)圖表明有+/- 2mm的擴(kuò)展，因此證實(shí)了這是一個(gè)5倍望遠(yuǎn)系統(tǒng)的規(guī)格要求。
圖21. 位置點(diǎn)列圖顯示像平面的尺寸是光源的尺寸的1/5。
備注：
1. Modern Lens Design: A Resource Manual中的參考來源 |
