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  • 如何設(shè)計(jì)一個(gè)單透鏡(1)

    作者:Zemax China 來(lái)源:投稿 時(shí)間:2019-09-20 11:11 閱讀:13277 [投稿]
    本系列共三篇文章,旨在介紹如何使用OpticStudio序列模式界面進(jìn)行操作。本文以單透鏡為例,介紹了設(shè)計(jì)透鏡的基本過(guò)程,包括構(gòu)建系統(tǒng)(第1部分)、分析其性能(第2部分),以及根據(jù)所需的指標(biāo)參數(shù)和設(shè)計(jì)約束對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化(第3部分)。

    鏡頭數(shù)據(jù)編輯器中的每一行表示一個(gè)表面。在OpticStudio序列模式中,每個(gè)光學(xué)系統(tǒng)從物面(OBJ)開(kāi)始,到像面(IMA)結(jié)束。除了物面和像面外,剩余表面中的一個(gè)表面必須定義為光闌(STOP)。

    通過(guò)在高亮單元格中鍵入所需的值,可以將數(shù)據(jù)輸入到鏡頭數(shù)據(jù)編輯器中。光標(biāo)鍵或鼠標(biāo)可以將高亮欄移動(dòng)到所需的任何一欄。

    定義系統(tǒng)設(shè)置

    大多數(shù)情況下,系統(tǒng)孔徑是開(kāi)始新設(shè)計(jì)時(shí)定義的第一個(gè)參數(shù)。系統(tǒng)孔徑不僅決定了OpticStudio將通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)光線(xiàn)追跡的光束的大小,還決定了物面上每個(gè)視場(chǎng)點(diǎn)發(fā)出光線(xiàn)的初始方向余弦。系統(tǒng)孔徑可由多種類(lèi)型定義,包括入瞳直徑(EPD)、像方空間F/#、物方空間NA、光闌尺寸浮動(dòng)(Float By Stop Size)等。每種類(lèi)型都在OpticStudio幫助文件對(duì)應(yīng)部分有更詳細(xì)的定義:“設(shè)置選項(xiàng)卡(The Setup Tab)>系統(tǒng)組(System Group)>系統(tǒng)選項(xiàng)(System Explorer)>系統(tǒng)孔徑(Aperture)”。

    入瞳直徑可能是最常用的系統(tǒng)孔徑類(lèi)型,也是當(dāng)前示例中最方便的定義。在OpticStudio中,入瞳直徑被定義為從物空間看到的光瞳直徑,以鏡頭單位為單位。

    我們可以很容易地確定單透鏡所需的入瞳直徑。如前所述,單透鏡的F/#必須等于4,有效焦距為100mm。由于F/#為無(wú)限共軛的近軸有效焦距與近軸入瞳直徑之比,因此入瞳直徑為25mm:


    這個(gè)值是在哪里輸入到OpticStudio的呢?系統(tǒng)孔徑以及其它系統(tǒng)特定設(shè)置都由系統(tǒng)選項(xiàng)(System Explorer)設(shè)置。通常,系統(tǒng)資源管理器已經(jīng)打開(kāi),但如果不是,您可以通過(guò)打開(kāi)設(shè)置(Setup)> 系統(tǒng)選項(xiàng)(System Explorer)訪(fǎng)問(wèn)它:


    一旦打開(kāi)系統(tǒng)選項(xiàng),我們就可以為當(dāng)前的設(shè)計(jì)輸入合適的系統(tǒng)孔徑類(lèi)型和值。在系統(tǒng)選項(xiàng)的系統(tǒng)孔徑 (Aperture) 選項(xiàng)卡下,選擇入瞳直徑(Entrance Pupil Diameter)作為孔徑類(lèi)型(Aperture Type),輸入孔徑值(Aperture Value):25.0:


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    silence唯愛(ài):謝謝,學(xué)習(xí)了,希望能多多分享文章,小白漸進(jìn),謝謝~(2019-10-17)

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