第九章 数码镜头设计原理_基础篇(光栏)

章节内容
数码镜头设计原理_基础篇
第九章光栏
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第一节实例中光束选择的问题
下面是一个镜头样例光路图：
下面是传函图：
见：“JIJT9.zmx”
1是否能说这个镜头鉴别率是18 LP/MM ？
2 典型光线取得对吗？
3 能看明白物方光线吗？
4 如何确定光栏位置和大小？
5 入何确定等校入瞳？这种表示有什么优点？
下面我们就逐一解答这些问题。

对于第一个问题，答复是：由于确定传函的典型光线取错，说以传函的计算不能反映镜头的真实成象质量。

对于下面的几个问提的解答，请看下面：
第二节Zemax 的光线渐晕设定对话框中诸项意义
为了能取对典型光线，首先要知道在Zemax中如何正确的设定各个典型光线。

下面我们看看Zemax光于选取光线的设置对话框中的各项。

点击图标，显示：
渐晕系数是通光系数，上面确是栏光系数，它们的关系是：
η（渐晕系数）＋VCY＝１
VDY可使光束上下移动、VCY可使光束宽度变化。

主光线与栏光系数自动设定功能，必需在口径设定为类型，各透镜有效口径设定为：时才生效。

至于如何正确的设定各项的值，以保正能取到正确的典型光线，我们后面再介绍。

第三节仿型设计中合理光线渐晕的确定一选择光线方案的确定
见：“JIJT9.zmx”
见“七镜.ZMX”
见：“JIJT9.zmx”
光路图：
调整光线：
光路图：
见“JIJT9_2.exe”
见“七镜.ZMX”
下面是上情况视场典型光线栏光系数的设定
下面是绿光篮光系数修正后情况
由图可见，光线取值合理了。

第四节等效入瞳问题
一等效入瞳概念
在物方设定入瞳，其作用等效限制了某视场的口径光线，则称此入瞳为该视场的等效入瞳。

二入瞳距为负时等效入瞳的入射光线
Zemax只显示入瞳到系统第一面的光线，如果入瞳距为正，则入瞳到系统第一面的光线就是入射光线。

如果入瞳距为负，则入瞳到系统第一面光线的物方沿长线才是入射光线。

三如何确定等效入瞳
已知下图：
现要求0.7W的等效入瞳，需在系统前方一定距离上添加一面，如下图：
只设定有轴上和0.7视场光线，送到AUTOCAD中：
按上面作图，就可求出0.7W的入瞳距和入瞳直径。

四设定等效入瞳的作用
1 入瞳距作为象差校正变量，增加了象差效正的自由度
光栏作为变量，只能在光栏前后面的间隔限定中变动。

但找出等效入瞳后，以等效入瞳距作为变量，就没有面间隔的限制了。

增加了象差效正的自由度。

2当以透镜为主元时，便于追迹两条典型光线，利于用PWC求解系统结构。

3对目镜系统，找出等效入瞳，看看与显微物镜，或望远物镜位置是否重合，来确定能否选用该目镜。

第五节调整各光线渐晕的原则
栏光系数取多少合适，有个原则可共参考：在极限情况下，出射主光线不超出20°，渐晕系数（即通光系数）不低于65%
这个极限情况用最大视场最大口径点，对视场中心点的能量比表示：η（渐晕系数）*
=50%。

见：“JIJT9.zmx”
这个数在Zemax中可通过菜单：
→→激活，有下图：
由于光线取的不对，因此相对能量图不对。

下图是光线取对了的能量图：
第六节在仿型设计中合理光线的确的定
一测绘结果
见“南韩1.zmx ”，上面的口镜是测绘值。

前面介召过自动确的典型光线的办法“主光线与栏光系数自动设定功能，必需在口径设
定为类型，各透镜有效口径设定为：时才生效。

”，下面就是用此方法自动得到的典型光线栏光系数：
下面是传函图：
二用选择合理光线校象差
1 添加视场光栏
重新调整0.7视场光线：
先要看看光线是否合理：
由于上面的每个视场光线都恰好被相应透镜口径限制
（注意：0.7视场要加一个下光视场光栏才能恰好栏截），
同理
注意：有了加上的视场光栏，由于是用结构来实现的，因此是固定的（指固定光栏，而不是指可变光栏）。

在今后的光路自动设计时，下光都应正好交到此高度，否则就是虚假的。

0.7视场传函提高了10%，这说明了合理选则光线的中要性。

见“南韩2.zmx”
下面是相对能量图：
分布较合理了。