径向光栅(Radial Grating)

径向光栅面与衍射光栅面很相似(参见"衍射光栅(Diffraction Grating)"),除了光栅刻线具有径向对称性以外,光栅刻线间隔在整个面上是可变的,并且基面是偶次非球面形状(参见"偶次非球面(Even Asphere)")。对于平面光栅,光线经过光栅后根据以下公式发生折射

其中d是光栅间隔(通常以微米为单位),θ2是折射角,θ1是入射角,M是衍射级次,λ是波长(通常以微米为单位),n1和n2是光栅前后面的折射率。径向光栅面根据下列等式允许d随表面而变化:

其中Ai系数的单位始终为微米,p是归一化的径向坐标,由以下公式定义:

其中r是表面的径向坐标,以镜头单位表示,R是用户自定义的归一化半径。光栅间隔d可以按两种方式来定义。常规的OpticStudio规定是沿着光栅在XY平面上的投影测量d,忽略其下任何表面的矢高或曲率。径向光栅面支持一种附加的"光栅模式(Grating Mode)",其中d被认为是沿着局部面切面测量的。可在镜头数据编辑器的参数9中将光栅模式设为0或1。

注意,M的符号规则是任意的。光栅面可以是平面、球面、二次曲面或偶次非球面,光栅前的介质,以及光栅本身可以是空气、玻璃、"镜面"或其它任意有效的玻璃类型。OpticStudio只会模拟光栅改变光路,而不支持其它特性的模拟,例如效率和相对透射率。如果光栅间隔太小,以致于不能满足光栅条件,那么就会给出"光线错过表面(Ray missed surface)"这一出错提示。

径向光栅面的参数定义

参数# 定义
0 衍射级次
1-8 偶次非球面系数α1–α8
9 光栅模式
13 最大项数
14 归一化半径
15 p^0系数
16 p^1系数
n p^(n-15)系数

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