如何使用Zemax仿真針孔相機(jī)觀測到金環(huán)日食

首先，我們查看當(dāng)天的太陽和月亮數(shù)據(jù)。

如國立天文臺網(wǎng)站“日食各地預(yù)報(bào)”的“指定地點(diǎn)預(yù)報(bào)”所示，視場半徑為太陽948秒，月亮891秒，東京ZUI大食量，兩者中心距離為2秒。

本文分析的針孔攝像機(jī)光學(xué)系統(tǒng)，入射光瞳直徑為 0.7。 這一次，我將首先將兩個表面添加到上述文件中。將第二面的厚度設(shè)置為 206265mm，并將物體面設(shè)置為光圈面之前的位置。這種厚度的含義是206265×Tan(1秒)=1，所以1毫米的表面對應(yīng)于1秒的視角。

與針孔攝像機(jī)的分析示例不同，這次到物體表面的距離是有限的，因此，在光闌面上安裝了焦距等于上述距離的近軸透鏡，以便從物體表面發(fā)出的光線作為平行光入射到圖像平面。從光闌表面到圖像平面的距離是任意的，不會影響仿真結(jié)果。這次使用針孔攝像機(jī)分析中使用的 300mm。

在第一個表面設(shè)置中，設(shè)置半徑為 948mm 的圓形孔徑，如下所示，以表示太陽。

第二個表面表示月亮，將半徑為 891mm 的圓形遮光設(shè)置為 2mm 中心，如下所示。

現(xiàn)在打開“設(shè)置”選項(xiàng)卡的“視場數(shù)據(jù)編輯器”，然后選擇“視場數(shù)據(jù)”類型為“對象高度”。這是后續(xù)分析所需的設(shè)置。

然后，從“分析”選項(xiàng)卡上的“擴(kuò)展光源分析”圖標(biāo)中，單擊“幾何光學(xué)圖像分析”。

幾何光學(xué)圖像分析設(shè)置如下所示。

視場大小表示適用于對象平面的 IMA 或 BIM 文件的 Y 方向的總尺寸。

由于此單位使用視場單位，因此由于設(shè)置了對象高度，因此為“距離”(mm)。因此，這意味著定義直徑為 1896mm 的表面光源。

另一方面，“圖像大小”表示圖像平面上的分析范圍，表示探測器大小的 Y 方向的總寬度。在功能模式下使用時，將調(diào)整功能模式單位，因此圖像的像素表示單位為“弧度”。

將文件“Square. IMA“指定為待仿真的圖像，因此我們將使用此文件。

最后，在底部的 BIM 文件列中，輸入eclipse1，以使用此名稱創(chuàng)建 BIM 文件。結(jié)果如下：

上圖是當(dāng)日食達(dá)到ZUI大值時的模擬，但如下圖所示，如果第二個面的數(shù)據(jù)中心為 57，則當(dāng)月亮和太陽的邊緣接觸時，可以模擬它。

結(jié)果如下：