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光学设计ZEMAX

ZEMAX如何优化偏心敏感——多重结构

时间:2021/11/28 21:12:42   作者:郑士利   来源:正势利   阅读:45   评论:0
内容摘要:问题阐述:在光学系统设计的时候,偶尔会遇到受光学系统的NA或者其他因素的影响,导致光学元件组的偏心对像差特别特别的敏感,元件稍微偏一点心,则MTF迅速下降。解决方案:如下图,将被优化的光学系统,在镜头数据表里面将每个光学元件添加"旋转/偏心元件",然后在多重结构编辑器里面用操作数PRAM调用被优化元件的坐标间断点表面,...

问题阐述:在光学系统设计的时候,偶尔会遇到受光学系统的NA或者其他因素的影响,导致光学元件组的偏心对像差特别特别的敏感,元件稍微偏一点心,则MTF迅速下降。 


解决方案:如下图,将被优化的光学系统,在镜头数据表里面将每个光学元件添加"旋转/偏心元件",然后在多重结构编辑器里面用操作数PRAM调用被优化元件的坐标间断点表面,并对X/Y方向(1/2)添加光学件与镜筒公差能做到的极限公差偏心数。多重结构编辑器里面也添加不偏心时候的组态,这样进行优化下则保证了光学元件组偏心后成像质量也是OK的。


同理得出:同样的道理,对光学元件的厚度或空气间隔都可以采用同样的方法进行去敏感的功效。

ZEMAX如何优化偏心敏感——多重结构

PRAM 面编号,参数 参数值。该操作数控制任何一个参数。见第 267 页“参数数据(Parameter data)”。

关于PRAM调用坐标断点时,其“参数”代表含义:

0,无

1,X偏心

2,Y偏心

3,倾斜X

4,倾斜Y

5,倾斜Z

6,顺序

 

参数数据(Parameter data)

一个标准表面可以是一个平面,球面或二次非球面,后面跟着均匀的材料(比如空气,反射镜或玻璃)。

需要的参数是曲率半径(对于平面是无穷大)、一个厚度、一个圆锥系数(默认为 0 表示球面)和玻璃类型的名称。

参数数据(Parameter data)

其它的面型采用这些相同的基本数据,也有其它值。例如,“偶次非球面(Even Asphere)”采用所有的标准面的数据栏,再附加描述非球面多项式的值。这些值叫做参数。这些参数需要理解的最重要特点是它们的含义随着面型的改变而改变。例如,“偶产供销非球面(E)”用参数 1 来指定抛物面非球面项的系数。而“近轴(Paraxial)”面则用参数 1 指定该面的焦距。两种面型都用参数 1,但意义不同,这是因为两个面型永远不会同时用在同一面上。数据栏的共享简化了 ZEMAX 的界面,同时也减少了执行程序所要的全部存储空间。当把一个面从标准面变成了另一种面型时,ZEMAX 会自动改变参数栏的标题来表明每个参数相对该面的意义。当把光标从一个单元移到另一个单元时,输入栏的标题总会显示该栏的用途。如果当前面不用此参数栏,则该栏的标题就会显示“没有使用(Unused)”。更多信息见第 73 页的“镜头数据(Lens Data)”。

镜头数据(Lens Data)

镜头数据编辑器是一个主要的电子表格,其中可以输入镜头的主要数据。这些资料包括系统中所有表

面的曲率半径、厚度以及玻璃材料。单透镜由两个表面组成(前表面和后表面),而且物平面和像平面各需要一个面。这些基本数据可以直接输入电子数据表。当镜头数据编辑器显示在屏幕上时,在高亮的当前格中键入需要的值就可以将数据输入电子数据表。每一列代表不同的数据类型,每一行表示一个光学表面(可能是虚拟的)。移动光标键可将当前格移动到每个需要的位置。左右移动光标可以使屏幕移动,这时屏幕显示其它列的数据,例如半口径、二次曲线系数以及与所在表面的类型有关的参数。屏幕显示可以从左到右或从与右到左滚动。“上一页(Page up)”和“下一页(Page down)”键将当前格从屏幕的顶端移动到底端。当镜头面数足够大时,屏幕显示也可以根据需要上下滚动。


标签:如何 优化 偏心 敏感 多重 











 




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