zemax光学设计复眼透镜微透镜阵列

在数字投影仪设计中，均匀地照明屏幕是关键。为解决高斯分布光源导致的非均匀照明，复眼透镜阵列是一个有效的方法。这个二维光学元件阵列，由多个独立或集成的光学元件组成，能够转换光源的非均匀分布至均匀状态。例如，在数字投影系统中，复眼透镜经常用于衔接灯泡和反光杯发出的半准直光。

复眼阵列通常成对存在，一个作为物镜阵列聚焦光源，另一个作为场镜阵列调整视场。物镜阵列像相机物镜一样工作，将光源的像聚焦到后焦面上，形成准直光。在序列模式的OpticStudio中，提供了多种阵列模型供用户自定义，如球面、圆锥非球面等。

均匀照明的实现依赖于物镜阵列和聚光镜的配合。通过调整子透镜数量和间距，可以优化照明的均匀性。理论上，至少七个通道的阵列能保证基本均匀，但具体需求需根据光源到照明平面的模型来确定。子透镜的焦距、通道孔径和阵列间距影响最终的照明区域。

例如，使用7x5的透镜阵列能提供较好的均匀性，通过改变透镜数量、曲率和非球面特性，可以进一步优化。在数字投影仪的特定情况下，如使用Zemax的示例文件，可以清晰看到不同阵列配置对光线分布的影响，从而调整阵列设计以满足所需的照明效果。同时，透镜阵列还可能需要考虑光源极化的需求，例如通过偏振转换组件（PCS）进行调整。