zemax基本介绍和操作.ppt

地址栏设置 几何像差曲线 光线特性曲线（Ray Fan） 子午和弧矢垂轴像差，它全面反映了细光束和宽光束的成像质量。横坐标是光瞳的归一化坐标，纵坐标是各个孔径角的光线与像面交点的高度和主光线与像面交点高度的差值。 点列图? 图中的几个图分别表示给定的几个视场上不同光线与像面交点的分布情况。使用点列图，一要注意下方表格中的数值。 点列图的均方根半径值越小，成像质量越好。 RMS半径 RMS半径：先把每条光线和参考点之间的距离的平方，求出所有光线的平均值，然后取平方根 OPD fan图? OPD fan：是光线的光程和主光线的光程之差 其它像差曲线 轴向球差 场曲畸变 倍率色差 波长焦点偏移 优化方法 根据当前存在的主要像差，选择优化方法进行像差优化 设置优化过程中的变量 (solve) 设计优化函数（Merit Function） 执行优化过程（optimization） 重庆大学 - 光学CAD 设置优化变量 Thickness solves ? Marginal ray height:定位像平面（常用控制近轴边缘光线在后一个面上的高度，使像面处在近轴焦点上）；还可以约束特定的光束； ? Chief ray height:定位pupil plane（近轴主光线高度）。可以将光学面移到瞳面上；（应用：1、它可以将参考面固定地处在pupil上，2、定位入、出瞳）； ? Edge thickness:控制二个面之间的距离，使其在半径为某个值处为规定的值。可以避免边缘厚度为负或边缘太尖锐； Pick up：使这个面的thickness值随指定的面按一定规律变化；（主要用于：double pass system, endoscopes,relay lens等包含多个相同元件的系统中） 优化函数 重庆大学 - 光学CAD 优化函数 Merit Function RMS+Spot Radius+Chief Ray: 像面上各条光线与主光线的均方根差值最小 优化函数 重庆大学 - 光学CAD Default Merit Function 缺省的光线评价计算出来的是一个总量； 好处：使光线集中；即通过各种优化模式使得物点发出的各条光线集中到像点上 缺点：这个总量中各个像差的具体分布可能有很大的差别 优化函数操作数 优化函数操作数 Merit Function Editor 重庆大学 - 光学CAD 操作符所处的位置序号 操作符名称 所需参数 目标值 权重因子 目标值 优化方法 Optimization 一般选择自动优化 * 它可两种方式设计，顺序方式：总是按照镜面的顺序，从物发出光，到镜面1，到镜面2....到最后的镜面...到像面； 非顺序方式，需要你选择一个模型，定义它情况，然后光线可以从任何方式射入，射出。显然非顺序方式更符合实际，但其实没有必要，99％的系统都是用顺序方式设计的。 * ZEMAX Optical Design Program（ZEMAX）是由美国ZeMaX Development Corporation公司开发的专用光学设计软件包，软件逐步升级，我们使用的版本是2007。 ZEMAX是Windows平台上的视窗式的用户界面，操作习惯和快捷键风格如同Windows,打开不同的视窗可以执行操作不同的任务，可分为： 主视窗 （Main Window） ZEMAX启动以后，进入主视窗。主视窗顶端有标题栏（title bar）、菜单栏（menu bar）和工具栏（tools bar）。 工具栏按分类显示。 工具栏和状态栏显示的内容都可以在菜单里设置。 * ZEMAX中有6种不同的编辑器（Editors）：即镜头数据编辑器（Lens Data Editor），评价函数编辑器（Merit Function Editor）、多重组态编辑器（Multi-configuration Editor）、公差数据编辑器（Tolerance Data Editor）、用于补充光学面的附加数据编辑器（Extra Data Editor）、以及非序列元件编辑器（Non-sequential Components Editor）。 * 最常用的有草图（Layout）、扇形图（Ray fans）、调制传递函数（MTF Plots）图等。 * 设计的文字资料，如详细数据（Prescription Data）、像差数据等显示在文本视窗中。 * 固定大小，在过程中跳出来的视窗（鼠标拖曳不能改变大小）。用于定义或更新视场（Fields）、波长（Wavelengths）、孔径（Apertures）、面型（Surface types）等。 * * 文件（File） 展开后有文件的打开（Open），新建（New），