離軸物方視場(chǎng)的子午面和弧矢面

軸外物點(diǎn)的主光線與光學(xué)系統(tǒng)主軸(Z軸)所構(gòu)成的平面為子午面，過(guò)軸外物點(diǎn)的主光線并與子午面垂直的平面為弧矢面。對(duì)于一個(gè)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱系統(tǒng)，物點(diǎn)沿Y軸分布，不同的物點(diǎn)代表了不同的視場(chǎng)，因此可以用來(lái)評(píng)價(jià)系統(tǒng)的成像特性。在本例中：子午面是YZ平面，弧矢面就是包含主光線和光瞳面(Pupil)X軸的平面

讓我們以28°雙高斯鏡頭(Zemax/Samples/Sequential/Objective/Double Gauss 28 degree.zmx.)為例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明。打開(kāi)示例文件，刪除視場(chǎng)1和視場(chǎng)2，同時(shí)添加兩個(gè)的新場(chǎng)：(14, 0)和(9.998585, 9.998585)。這三個(gè)視場(chǎng)的視場(chǎng)角均為14°。

出乎我們意料的是對(duì)于視場(chǎng)都為14°的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱28°雙高斯鏡頭組，其計(jì)算出來(lái)的 MTF卻是不同的。通過(guò)圖6(b)，我們可以看出：不管視場(chǎng)旋轉(zhuǎn)了多少度，子午/弧矢方向的結(jié)果都是沿Y/X軸方向進(jìn)行計(jì)算的，這就導(dǎo)致MTF結(jié)果的不同。使用FFT計(jì)算二維視場(chǎng)MTF(FFT Surface MTF)可以更加直觀的說(shuō)明這一點(diǎn):

Zemax OpticStudio使用頂點(diǎn)的曲率半徑、非球面系數(shù)和網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算網(wǎng)格矢高面的近軸光焦度。

網(wǎng)格的尺寸只受限于可用內(nèi)存的大小。每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)需要4個(gè)8比特的雙精度數(shù)據(jù)和1個(gè)1比特值的存儲(chǔ)空間。一個(gè)255x255點(diǎn)陣的網(wǎng)格文件大約需要2Mb的內(nèi)存。

雙三次樣條插值算法平滑至三階導(dǎo)，它得到的結(jié)果在格點(diǎn)上有精1確值且不需要很大的網(wǎng)格文件就能得到很平滑的表面面型，但不能準(zhǔn)確地模擬更高階的非球面。

網(wǎng)格矢高表面沒(méi)有定義網(wǎng)格邊界之外的部分時(shí)，光線追跡到網(wǎng)格表面之外將被視為光線丟失錯(cuò)誤。在定義表面時(shí)，將表面區(qū)域定義為比光線照射部分尺寸更大的面可以有效避免這一錯(cuò)誤。特別是不要將網(wǎng)格大小定義為與與光線照射區(qū)域相同的尺寸，否則光線追跡到網(wǎng)格表面邊緣時(shí)有可能不會(huì)再繼續(xù)追跡。

當(dāng)使用網(wǎng)格矢高表面模擬表面極度彎曲的光學(xué)器件時(shí)，用戶最1好將基礎(chǔ)面定義為相近的面型，再在此基礎(chǔ)上定義相對(duì)矢高，而不是直接用網(wǎng)格矢高面定義整個(gè)面型。

目前而言，Zemax OpticStudio無(wú)法直接對(duì)網(wǎng)格數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化或公差分析。