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Alvarez變焦是一個了不起的光學(xué)系統(tǒng)，其中光學(xué)變焦是由自由曲面鏡頭的橫向位移提供的。這篇解釋了 Alvarez 變焦鏡頭的主要原理，並包括在 Zemax OpticStudio 中對 Alvarez 變焦鏡頭計(jì)算和建模的演示。Luis Walter Alvarez（生於1911 年 6 月 13 日 – 卒於1988 年 9 月 1 日）是美國實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家、發(fā)明家和教授。

體積全像在許多類型的光學(xué)系統(tǒng)中很受歡迎，例如：抬頭顯示器（HUD）、擴(kuò)增實(shí)境（AR）和虛擬實(shí)境（VR）的頭戴型顯示器（HMD）。全像能夠?qū)⒐饩€繞射到任何所需的角度，其波長和角度的選擇性使其能夠創(chuàng)造更輕、更緊密的光學(xué)系統(tǒng)。OpticStudio長期以來一直支持理想全像的模擬。然而，為了準(zhǔn)確地說明體積全像的特性，除了考慮繞射光線的傳播方向外，還必須考慮繞射效率、材料收縮或折射率變化等因素。

波前的計(jì)算當(dāng)我們說波前時，事實(shí)上通常是指波前 “差”，或是光程差，指的是同一件事。OpticStudio預(yù)設(shè)使用出瞳作為波前差的計(jì)算參考。因此，當(dāng)我們要計(jì)算一條光線的OPD時，此光線會從物面出發(fā)後一路追跡穿過光學(xué)系統(tǒng)，最終到達(dá)像面後，在循原方向後退追跡到 “參考球面”。此參考球面的球心是主光線與像面的交點(diǎn)，半徑是主光線與像面交點(diǎn)到主光線與出瞳面的焦點(diǎn)。

設(shè)計(jì)流程1.1 相位 -> 微觀結(jié)構(gòu) -> 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證在此過程中，用戶首先使用光線追跡方法設(shè)計(jì)DOE /超穎透鏡所需的相位。然後根據(jù)給定的相位設(shè)計(jì)微結(jié)構(gòu)。圖1顯示了該過程的流程圖。該圖表未涵蓋設(shè)計(jì)的詳細(xì)訊息，例如，微觀結(jié)構(gòu)可以是傳統(tǒng)的閃耀光柵或現(xiàn)代的超穎透鏡。所需的設(shè)計(jì)和製造方法可能會有所不同，具體取決於微結(jié)構(gòu)的類型。參考文獻(xiàn)[5]顯示了根據(jù)給定的相位輪廓生成閃耀光柵的範(fàn)例。

螺桿特性：?區(qū)段長度及其類型?螺紋距離及其寬度?溝槽深度材料：需要熱力學(xué)與流變性特性。Moldex3D「材料精靈」會自動提供。製程條件：必須指定如螺桿位置等運(yùn)作條件。Moldex3D「加工精靈」會自動提供一些重要的製程條件。在執(zhí)行 ScrewPlus 模擬後，將自動更新熔化溫度資訊。

因此很明顯的，對於一個已知屈光率的鏡片，在不參考任何配戴者或使用環(huán)境等相關(guān)條件的情況下，我們無法製造出擁有最佳成像品質(zhì)的光學(xué)設(shè)計(jì)。站在眼鏡設(shè)計(jì)者以及製造商的立場，較為關(guān)注的問題會是能否使基本曲線設(shè)計(jì)近可能符合商業(yè)的需求 (例如美觀和成本) ，同時盡可能的考慮所有設(shè)計(jì)參數(shù)。當(dāng)然，成像品質(zhì)的改善和使用者視力的維護(hù)也必然是設(shè)計(jì)時不容忽視的考量。

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