ZEMAX出射边缘光线角与理论计算相差很大

Maxray

最近做的一款成像镜头突然发现，像空间的孔径角与理论值计算差距很大
系统为平行光入射，入瞳直径15mm，焦距10mm，那么理论计算像方半孔径角为arc tan(15/2/10)=36.87°，但是实际的系统设计好后角度如下为48.57°，

为了验证是不是ZEMAX的算法不一样，我用理想透镜建了个理论模型，结果与理论计算的36.87°很吻合。想请教各位同样的一阶特性为什么差距会这么大？即使实际的系统会有像差，但是像差带来的角度差异不应该会差这么多啊

Gavin_1

孔径越大，实际系统和理想透镜的差距就越大，你把入瞳调小一点就会发现越来越接近

Maxray

Gavin_1 发表于 2022-10-28 10:14
孔径越大，实际系统和理想透镜的差距就越大，你把入瞳调小一点就会发现越来越接近

小角度下各个三角函数值都很接近，那孔径肯定是接近的。主要是想知道ZEMAX中的算法是怎样的，理论计算应该是tan(36.87°)=0.75，但是ZEMAX用的却是sin(48.57°)=0.75

光吗？

Maxray 发表于 2022-10-28 10:59
小角度下各个三角函数值都很接近，那孔径肯定是接近的。主要是想知道ZEMAX中的算法是怎样的，理论计算应 ...

是软件程序的问题吗，但是看你这个实际透镜挺厚的，而理想透镜是薄透镜，不知道这个会不会影响呀

Maxray

光吗？ 发表于 2022-10-28 11:20
是软件程序的问题吗，但是看你这个实际透镜挺厚的，而理想透镜是薄透镜，不知道这个会不会影响呀

实际的设计确实有9片透镜组成，起初我也想过是不是实际透镜与理想透镜的差异造成的，但是这种差异一般比较小吧，不太可能差十多度。而且ZEMAX中的sin与理论计算的tan是一样的感觉也不是巧合，不清楚是不是存在着默认的规定和算法

fearofoptics

焦距是近轴算出来的 大NA的出瞳面是曲面 也就是不同孔径的焦距不一样 角度肯定不一样