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在OpticStudio的序列模式中,您可以在不影響其他麵的情況下使用虛擬麵 (dummy surface)和求解類型:拾取 (pickup)在透鏡數據編輯器 (LDE)及布局圖 (Layout)中顯示係統的入瞳和出瞳。這篇文章介紹了如何在透鏡數據編輯器中使用ZPL宏和主光線高度 (Chief Ray Height)求解厚度,以及如何在編輯器中隱藏虛擬麵。
介紹
為了在透鏡數據編輯器和布局圖中顯示入瞳和出瞳麵,葫芦娃黄色网站需要在透鏡編輯器中插入虛擬麵來模擬光瞳的位置。本文使用OpticStudio自帶的Double Gauss 28 degree field.ZMX文件作為示例,該文件位於Zemax根目錄下Samples > Sequential > Objectives文件夾中。對於序列係統,您可以在分析 (Analyze)選項卡 > 報告 (Report) > 詳細數據 (Prescription Data)的報告中查看係統光瞳的數據。
對於本係統來說,光瞳數據如下所示:
在OpticStudio中,入瞳位置總是參考於表麵1,出瞳位置總是參考於像麵的。為了減少對係統的改變,葫芦娃黄色网站需要現在片透鏡前及像麵前分別插入一個虛擬麵。
根據光瞳的定義,光瞳的位置位於主光線與光軸的交點處,或者為主光線高度為0的地方。OpticStudio內置了便捷的厚度求解功能,該功能可以快速求解特定表麵的厚度以滿足近軸主光線在該表麵處的高度為零。需要特別注意的是,這個求解類型與其他求解類型一樣,需要設置在光闌麵 (STOP)之後。因此葫芦娃黄色网站隻能使用厚度求解計算出瞳位置。對於入瞳位置,葫芦娃黄色网站可以使用ZPL宏求解進行計算。OpticStudio內置的求解類型:光瞳位置 (Pupil Position)使用實際傍軸光線進行計算而非近軸光線,因此可以用於離軸係統或使用近軸光線無法準確計算光瞳位置的係統。但在這篇文章中,葫芦娃黄色网站采用主光線高度的計算方法,因為近軸光線(計算迭代周期更少)和實際光線(計算穩定性更強)的計算結果偏差很小,在六位小數點精度之內。
在開始設置之前,葫芦娃黄色网站需要插入四個虛擬麵,其中兩個麵在表麵1之前,兩個在像麵之前。本文將以D1-D4表示這些表麵:
在開始實際計算之前,葫芦娃黄色网站首先需要對這些表麵進行設置。分別設置D2和D4表麵厚度的求解類型為拾取,使其分別拾取D1和D3的厚度,並設置縮放比例為-1。完成後您將會看到厚度參數的求解類型標記為“P”:
然後葫芦娃黄色网站需要設置這四個表麵及D2的下一個表麵(下表標記為D2+1)的表麵屬性 (Surface Properties),以使OpticStudio隻畫出這些表麵而不畫出經過這些表麵的光線。您需要在表麵屬性中的繪圖 (Draw)選項卡中進行如下設置:
現在讓葫芦娃黄色网站先設置比較容易的出瞳麵位置。您隻需要選中D3麵,設置該表麵的厚度求解類型為主光線高度 (Chief Ray Height)並保持高度值為0。設置完成後該厚度參數後會出現標記“C”。此時主光線的參考球麵的曲率半徑與出瞳麵的厚度相同。因此您可以設置D4麵的曲率半徑拾取D3麵的厚度並設置縮放比例為-1:
對於入瞳位置的確定,葫芦娃黄色网站需要使用ZPL宏求解。首先,在界麵上方導航欄的編程選項卡中點擊新建宏 (New Macro)創建一個新的宏,並以LDE_EP為文件名保存。在這段宏程序中複製粘貼下麵這段代碼:
SOLVEBEFORESTOP
SOLVERETURN OPEV(OCOD("ENPP"),0,0,0,0,0,0)
如果宏無需使用光線追跡的數據並且該宏求解需要設置在光闌麵之前時,關鍵詞 (Keywords)“SOLVEBEFORESTOP”需要編寫在ZPL宏的行,如上段代碼所示。當宏需要使用光線追跡的數據時,使用該關鍵詞進行的一些計算將不再有效,您可以瀏覽用戶手冊詳細了解如何正確使用“SOLVEBEFORESTOP”。數值函數 (Numeric Functions) “OPEV(OCOD())”的組合是一個非常有效的方法來提取現有優化函數操作數所能計算的數值結果,而不用在優化函數編輯器中設置。
選中表麵D1,設置厚度求解類型為ZPL宏 (ZPL Macro)並在宏名稱一欄輸入“LDE_EP”(輸入時不帶引號),需要注意的是該宏程序並非隻能用於當前係統,還可以應用到其他係統之中:
現在您可以在布局圖中查看表示係統入瞳和出瞳的兩個虛擬麵:
在某些係統中這個方法並不適用,例如在物方遠心係統中係統入瞳位於物方無窮遠處,因此光瞳無法在布局圖中顯示。