[已解决]zemax自由曲面的设置及优化

SuPengcheng

大家好，本人用17版zmx最近在研究自由曲面的设置，想了解下扩展多项式的系数怎么合理的给出，优化系统时可以直接用扩展多项式替换其他面型么？谢谢

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lxl19961028

2021-5-31 11:27

能否直接从一种面型换位另一种面型，能直接换就说明两种面型对光线的走迹影响是不大的，比如说不加系数的非球面直接换标准面，这就无影响，因为此时影响面型的参量设置都是一致的，只有曲率半径和圆锥系数，两者此时代表的都是圆锥面。最近做一个基于自由曲面的手机镜头，但因为诸面都是非球面，想要取一个表面换成扩展多项式表面，直接换会炸，那要怎么做？就需要分析两者之间的区别，从矢高的定义式可以一目了然看清。只要去掉所有的非球面系数即可把直接换掉（其实会发现现在也是个圆锥面，这是他们矢高表达式共有的一项）。还有自由曲面是否要做到旋转对称取决于你的要求。如果需要，看矢高表达式，其实就是个数学式，要关于谁对成，把矢高表达式有意的控制成偶函数即可。

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SuPengcheng

还有就是归一化半径的数值

optical

请问楼主会自定义曲面吗

nightlifeTJ

系数一般是通过优化计算给出的，要注意的是面型，有的系数是奇次多项式，如果面型要求是回转对称或关于yOz平面对称，那么有些项数是不能使用的，x0y1和x1y0一般也不用，因为这两项相当于是控制平面倾斜。

然后归一化半径，我在zemax上的微信公众号的一篇文章里看到，说是略大于口径即可。这篇文章好像能直接百度出来；

实践中直接使用xy多项式然后拿去加工的也有，只不过成本高很多罢了。

cquer

其实，一般的自由曲面是无法用初等解析式来表示，如多项式这种，自由曲面严格来说是没有严格确切的定义。这种优化多项式系数会存在一个问题，就是优化变量数目的增加对优化结构的提高并没有很大的作用。

光吗？

统一化半径我们这边一般设置为1

lxl19961028

能否直接从一种面型换位另一种面型，能直接换就说明两种面型对光线的走迹影响是不大的，比如说不加系数的非球面直接换标准面，这就无影响，因为此时影响面型的参量设置都是一致的，只有曲率半径和圆锥系数，两者此时代表的都是圆锥面。最近做一个基于自由曲面的手机镜头，但因为诸面都是非球面，想要取一个表面换成扩展多项式表面，直接换会炸，那要怎么做？就需要分析两者之间的区别，从矢高的定义式可以一目了然看清。只要去掉所有的非球面系数即可把直接换掉（其实会发现现在也是个圆锥面，这是他们矢高表达式共有的一项）。还有自由曲面是否要做到旋转对称取决于你的要求。如果需要，看矢高表达式，其实就是个数学式，要关于谁对成，把矢高表达式有意的控制成偶函数即可。