(2) Glass Catalogs(玻璃库)
ZEMAX提供了德国的Schott、日本Hoya、Ohara、美国Corning等玻璃生产厂商的玻璃库,还有红外、塑料材料(PMMA)、双折射晶体材料等内建玻璃库。 如光学设计中,要选用中国玻璃库,有两种方法:
a) 使用Len Data Editor视窗中Glass栏的Model功能,输入νd,nd即可; b) 导入中国玻璃库 Chinaglass 库文件到玻璃库数据库中,直接调用。 (3) Ray Aiming
适用于大视场镜头设计中,确保主光线通过孔径光阑的中心。选项有:
? No Ray Aiming
这是ZEMAX预设选项, 表示不进行光线瞄准,此时ZEMAX认为光瞳无像差。对于中等视场的光学系统,可以用磁此项。但是对于大相对孔径或大视场光学系统,会存在严重的光阑像差,光阑像差的表现为:(a)光瞳位置随视场值变化;(b)光瞳边缘发生变形。
? Aim to aberrated (real) stop height
对于大视场光学系统,通常用此选项,用于消除光阑像差。含义是:瞄准有像差时的孔径光阑高度。选用该选项后,ZEMAX计算像差,孔径光阑大小有来自物面中心的主波长边缘光线在光阑面上的交点决定。然后适用迭代法追迹光线,找出一根经过孔径光阑中心的光线(此时不一定经过入瞳或岀瞳中心,但经过像差校正后,也会同时经过入瞳、岀瞳的中心),作为主光线。
? Aim to unaberrated (paraxial) stop height
该选项与前一选项的明显区别,在于该项假设镜头系统没有像差,使用理想情况下的近光线追迹来瞄准光阑中心,优点是计算时间短。 2.Fields对话框中定义视场
通过System → Fields … 可以打开视场定义对话框,如图1.6,首先给出了视场种类定义的四个选项:角度(视场角)、物高、近轴像高和实际像高。其中视场角单位为度,线视场的单位为ZEMAX选择的Lens Units,一般为毫米(mm)。
接下来,给出最多为12的视场序号,即最多可定义12个视场,X-Field与Y-Field同时选用,适用于非旋转对称光学系统;对于旋转对称系统,一般仅在Y-Field栏中输入数据,定义子午面内的视场。Weight用于定义各个视场的权重。
对于大视场光学系统,一般要考虑渐晕现象,有渐晕系数来描述。ZEMAX提供了4个参数,即VDX、VDY、VCX和VCY来描述渐晕现象,其中VDX、VDY用于定义光瞳中心位置的x,y偏心;VCX、VCY用来定义渐晕因子。当VDX=VDY=VCX=VCY=0,表示无渐晕现象,对于旋转对称系统,仅使用VDY与VCY即可。
如轴上物点光瞳归一化坐标为Px、Py,有渐晕时轴外光瞳归一化坐标为:
Px??VDX?Px(1?VCX) (1.9)
Py??VDY?Py(1?VCY)7
图 1.6 Fields 定义对话框
例如,图1.7表示了旋转对称光学系统在偏心VDY=0.3,渐晕系数VCY=1?o?a的渐晕光H瞳,其中H为轴上物点光瞳半径,o’a表示轴外物点光瞳渐晕时的子午面上的半径,此时,VDX=0,VDY=0.3,VCX=0,VCY=1?
图 1.7 渐晕定义示意图
考虑渐晕后,优点为:(a)可以缩小透镜的口径,节省加工成本,(b)可以把引起严重轴外像差的光线去除掉(即选择光阑位置消除轴外像差)。
图1.6中底部“Set Vig”按钮,由ZEMAX可自动设置渐晕系数。在两种状态下可以自动设置渐晕系数:
(a) 当Lens data Editors中,某一光学面的通光直径固定; (b) 使用Tools →Convert Se