光学精密ガラス非球面レンズ

波面マップ、点広がり関数 (PSF)、変調伝達関数 (MTF) などの波面ベースの分析と計算でサンプリングする方法。質問：波面グラフやその他の相関分析におけるサンプリング グリッドの中心はどこにありますか?まず、波面図を観察します。波面データは、PSF、MTF、円エネルギーへの変換 (Encircled Energy) など、他の多くの OpticStudio 解析機能の基礎となります。数値計算を行う際は、瞳孔の対称性を維持し、主光線の位置をビームの中央の実際の点に保つ必要があります。また、FFT アルゴリズムの中心点を決定する必要があります。これらの要件を満たすには、瞳孔空間 (さまざまな定義によって近接場または空間場と呼ばれます) 内の瞳孔の中心、つまり (n/2+1、n/2+1) を定義する必要があります。そのため、波面図をよく見ると、左端の列のデータがすべてゼロであることがわかります。それではPSF分析を見てみましょう。PSFは高速フーリエ変換後の波面四角形の結果です。FFT PSFはPSF は (n/2,n/2) のピクセル (16,16) を中心としていることがわかります。これは、FFT の計算方法と OpticStudio の方向の定義に関係しています。ある領域 (空間領域など) でグリッドの中心点が n/2+1 である場合、別の領域 (周波数領域など) の中心点の座標は n/2 です。下の図をよく見ると、左端の列と一番下の行のデータが空白であることがわかります。MTF計算において、MTFは波面の自己相関関数であり、ピクセル数は通常、波面グラフの2倍です（座標軸の変化に関わらず）。そのため、OpticStudioはMTFを計算するために、まず32x32のデータポイントを64x64のデータポイントにデータ0で補完し、自己相関計算を行います。3D FFT MTF（表面FFT MTF）の場合、OpticStudioは波面前のFFTを2乗してからFFTを計算します。つまり、MTFはPSFのフーリエ変換です。次の結果が得られます。ピーク ポイントは座標 (32,32)、つまり (n/2,n/2) にあることがわかります。OpticStudio は、自己相関関数 1/(lambda*F/#) の境界を使用して 3D FFT MTF の周波数間隔を決定します。ここで、lambda はシステム内の最短波長です (複数波長の結果を計算する場合)。OpticStudio は、実際にはすべての波長のカットオフ周波数を F の数で乗じて計算し、その最大値に基づいてチャート全体をスケーリングします。その他の波長は、すべての PSF が同じ距離でサンプリングできるように瞳孔空間でスケーリングされます。カットオフ周波数の 2 倍は光伝達関数 (OTF) の幅 (グラフの上では 850.06 サイクル/mm) にすることができ、その結果を 2 * n (MTF はゼロ パディング後のピクセル数を計算) で割るとサンプル ポイントの間隔が得られます。例えば、OTFの幅は850.06サイクル/mmで、サンプリングポイントは32x32です。したがって、ポイント間隔は850.06/64 = 13.282サイクル/mmです。3D FFT MTFグラフの中心点は座標(n/2,n/2)=(32,32)にあり、対応する周波数はグラフ内で0です。つまり、32列目のピクセルは、X軸上の0サイクル/mmの周波数の点に対応します。列33は13.282サイクル/mmの空間周波数に対応し、列34は26.564サイクル/mmの空間周波数に対応します。以下同様です。最後の列である列64の空間周波数は32x13.282 = 425.03サイクル/mmです。最初の列は-31x13.282の空間周波数に対応します。 = -411.748 サイクル/mm。PSF と同様に、3D FFT MTF チャートには、左端の列と最下端の動作ホワイト スペース データがあります。したがって、周波数座標軸の左側と右側のデータは厳密には対称ではありません (上側と下側も同様)。ただし、各データは周波数座標系の「中心」に沿って対称であることに留意してください。左または右 (上または下) の端にある「ハーフ セル ピクセル」を考えると、全体の幅は実際には 1 mm あたり 850.06 サイクルです。有限サイズのピクセルの端は全体の幅をカバーしますが、各ピクセル (列または行ごと) の中心座標は、各側から半ピクセルずつ挿入されます。当社は、以下の非球面光学部品を卸売しています。 光学精密ガラス非球面レンズ精密非球面レンズなど。