ZEMAX操作步骤

ZEMAX操作步骤
Analysis menu: Layout, ISO Element Drawing
I. ISO组件图 ( ISO Element Drawing ) : 能建⽴供光学制造商使⽤的表⾯、单透镜、双胶合透镜的ISO 10110制图。

Fig.1 在Analysis…Layout中选择ISO Element Drawing
II. 设定 ( Settings ) : 对ISO组件图做设定。

Fig.2 在ISO Element Drawing的分析图形中点选Settings
◎显⽰为 ( Show as )：Surface :
Singlet :
Doublet :
Note: 以上所显⽰的图形为下图镜头所圈选的部分。

Analysis menu: Layout, NSC 3D Layout
I. NSC三维外形图 ( NSC 3D Layout ) : 绘制⾮序列组件NSC的光源和物体的
三维外形图。

Fig.1 在Analysis…Layout中选择NSC 3D Layout (需在NSC with ports或NSC without ports的模式下才可使⽤)
II. 设定 ( Settings ) : 对NSC三维外形图做设定。

Fig.2 在ISO Element Drawing的分析图形中点选Settings ◎光线筛选器 ( Filter ) :
H10 : 只画出⼊射到物体10上的光线。

M10 : 只画出⼊射到物体10之外的光线。

R4 : 只画出由物体4反射的光线。

R1&H10 : 只画出由物体1反射和⼊射到物体10上的光线。

Analysis menu: Layout, ZEMAX Element Drawing
I. ZEMAX组件图 ( ZEMAX Element Drawing ) : 能建⽴供光学制造商使⽤的表
⾯、单透镜、双胶合透镜或三胶合透镜的机械制图。

Fig.1 在Analysis…Layout中选择ZEMAX Element Drawing II. 设定 ( Settings ) : 对ZEMAX组件图做设定。

Fig.2 在ZEMAX Element Drawing的分析图形中点选Settings ◎显⽰为 ( Show as )：
Surface : Singlet :
Doublet : Triplet :
Note: 以上所显⽰的图形为下图镜头所圈选的部分。

Analysis menu: Layout, 3D Layout
I. 三维外形图 ( 3D Layout ) : 显⽰XYZ三维空间中的镜头外形。

Fig.1 在Analysis/Layout中选择3D Layout II. 设定 ( Settings )
Fig.2 设定三维外形图
◎光线⽅式 ( Ray Pattern )
XY Fan :
X Fan :
Y Fan :
Ring :
Random :
Analysis menu: Layout, Raylist file format
Analysis menu: Layout, Raylist file format光线列表⽂件格式ZEMAX在使
⽤Layout功能时，可利⽤列表 ( List ) 来定义光线追迹的⽅式，您需在ZEMAX 根⽬录底下的RAYLIST.TXT档案中下定义。

有两种不同的定义⽅法：1.暗指⽅法( implicit )，2.明⽰⽅法 ( explicit )。

1.暗指⽅法：以两个数字来化表⼀根光线，⼀个代表归⼀化坐标Px，⼀个代表Py。

定义好的光线会依所选的视场和波长进⾏追迹。

2.明⽰⽅法：以⼤写字母EXPLICIT开头，后⾯带有x、y、z、l、m、n的物空间坐标和波长数。

使⽤明⽰格式后，视场和波长设定都被忽略了，只有⽂件中所列出的光线会被追迹。

STEP 1. ⾸先在三维外形图 ( 3D Layout ) 的设定对话盒中，点选Ray Pattern 的下拉式选单，选择List，如下图所⽰。

STEP 2. 定义暗指格式
STEP 3. 定义暗指格式后的Layout结果
STEP 4. 定义明⽰格式
STEP 5. 定义明⽰格式后的Layout结果
Analysis menu: Layout, 2D Layout
I. ⼆维外形图 ( 2D Layout ) : 显⽰YZ截⾯的镜头外形曲线。

Fig.1 在Analysis/Layout中选择2D Layout
II. 设定 ( Settings )
Fig.2 设定⼆维外形图(1)第⼀⾯ ( First Surface )和最后⼀⾯ ( Last Surface )
Fig.3 只画第4⾯到第8⾯
(2)光线数⽬ ( Number of Rays )
Fig.4 画11条光线
(3)只画边缘光线和主光线 ( Marginal and Chief Only )
Fig.5 只画出⼊射镜头的边缘光线和主光线
(4)箭头光线 ( Fletch Rays )
Fig.6 以箭头标⽰光线的⼊射⽅向
System menu: General, Ray Aiming
I.光线定位 ( Ray Aiming )
Fig.1 在System/General中选择Ray Aiming卷标
II.光线定位的类型（Ray Aiming Type）
Fig.2 选择任⼀种光线定位的类型
(1)⽆ ( None ) 使⽤近轴⼊瞳尺⼨和位置来决定光线追迹，忽略⼊瞳像差。

对于中等视场的⼩孔径系统选⽤，表⽰不需使⽤光线定位。

(2)近轴光线参考 ( Aim to unaberrated [paraxial] stop height )使⽤近轴光线计算光阑⾯半径，考虑⼊瞳像差。

对于F number⼩或⼤视场⾓的系统时选⽤。

通常优先使⽤近轴光线参考。

(3)实际光线参考 ( Aim to aberrated [real] stop height )使⽤实际光线计算光阑⾯半径，考虑⼊瞳像差。

对于F number⼩或⼤视场⾓的系统时选⽤。

实际光线追迹影响近轴光阑尺⼨时使⽤。

虽然光线定位⽐近轴⼊瞳定位更精确，但在做运算的时候，⼤多数的追迹光线将花费2到8倍的时间。

III.设定结果
Fig.3 未使⽤光定位前
Fig.4 使⽤光线定位后的结果
System menu: General, Units
Fig. 1 在System/General中选择Units卷标I.透镜单位（Lens Units）
Fig.2 选择任⼀种透镜单位II.光源通量单位（Source Flux Units）
Fig.3 选择任⼀种光源通量单位III.辐射照度/光照度单位（Irradiance/Illuminance Units）
Fig.4 选择任⼀种辐射照度/光照度单位IV.设定结果
Fig.5 检测器上的单位会根据 Fig.3和Fig.4的单位选择来决定
Analysis menu: Layout, Solid Model
添加⽇期：5/15/2003
I. ⽴体模型 ( Solid Model ) : 描绘以隐藏线（hidden-line）代表镜头的⽴体图。

Fig.1 在Analysis/Layout中选择Solid Model
II. 设定 ( Settings ) : 对⽴体模型做设定。

Fig.2 在Solid Model的分析图形中点选Settings ◎绘制部分 ( Draw Section )
Field angles and heights
场点可以选择Angle，Object Height（针对有限共轭系统），Paraxial Image Height，或Real Image Height。

场⾓以“度”为单位。

其⾓度是参考物空间z 轴和物空间z轴的近轴⼊瞳位置。

当光线经过这些参考位置时，正场⾓意谓正斜率，也就参考-y⽅向的物⾼。

ZEMAX转换x，y场⾓为光线的direction cosines，使⽤下列公式：
上列式中，l，m，n为x，y，z的direction cosines。

若使⽤Object或Image Height来定义场点，⾼度的单位是透镜单位。

当使⽤Paraxial Image Height来定义场点时，⾼度为主光线在成像⾯上的近轴像⾼，若光学系统有畸变（distortion），实际主光线将在不同的像⾼上。

当使⽤Real Image Height 来定义场点时，⾼度为主光线在成像⾯上的实际像⾼。