[已解决]zemax怎么计算主光线光程以及有效焦距EFL

muxinblack

我设计的棱镜如图00所示（最终是希望光线在IMA面上会聚成一点，目前还没优化到这个效果），现在希望计算该系统的有效焦距（预期设计值为15mm左右），zemax中显示有效焦距为无穷大，显然不对。
我的理解是，zemax计算焦距是计在z轴的坐标，而我的像面IMA在Y方向上，所以有效焦距计算不正确？？？
对于这种离轴系统，我的想法是，有效焦距应该是主光线从STO到IMA走过的距离，因为光线在STO处是平行光，在IMA处是聚集到一个点（最终希望实现这种效果，目前未实现）。所以EFL应该这样计算？ 那么问题来了，怎么计算主光线走过的距离呢？
总结一下，有两个问题：
1.对有效焦距的理解是否正确？
2.主光线光程如何计算？

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zhouxd

2017-4-24 11:16

muxinblack 发表于 2017-4-10 13:56
我已经添加了优化后的设计，但是zemax仍然显示焦距为无穷。您能再帮忙看一下吗？

这个系统使用了坐标断点来产生倾斜，属于ZEMAX定义的非近轴系统。ZEMAX说明书告诉我们EFFL是使用近轴数据来计算的，所以这个EFFL可能不准确。另外这个系统不是旋转对称系统，也没有所谓的EFFL，在优化函数中使用EFFL会报错，可以替换为EFLX，EFLY。但是根据前面的说明，EFLX和EFLY的值也可能是不准确的，我试了下，也都显示为无穷大。所以这三个操作数都不能用了，要想其他办法。

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muxinblack

另外，能不能根据WFNO（工作F数）和入瞳直径（ENPD）来计算有效焦距呢？？？二值的乘积

zhouxd

焦距无穷大主要是因为你的棱镜本身就没有光焦度。平行光进，平行光出。棱镜的工作面你要把它换成球面或者其它面型来提供光焦度，这样光线在像面才可能会聚。对有效焦距的理解有问题，你首先把前面那个提供光焦度的问题解决了，自然就能够看到相应的EFFL值。

muxinblack

这是聚焦后的系统3D layout，可以看到光线在像面IMA处聚焦了，但是zemax中仍显示EFFL为无穷大

muxinblack

zhouxd 发表于 2017-4-10 10:56
焦距无穷大主要是因为你的棱镜本身就没有光焦度。平行光进，平行光出。棱镜的工作面你要把它换成球面或者其 ...

我已经添加了优化后的设计，但是zemax仍然显示焦距为无穷。您能再帮忙看一下吗？

muxinblack

希望能有人来解答一下，非常感谢！

muxinblack

目标系统的性能参数为：出瞳直径5mm，视场角30°Hx24°V（约40°对角线），有效焦距20mm，出瞳距20mm左右，希望系统的畸变小于5%，30lps/mm处的MTF大于20%。 zemax源文件见附件。麻烦各位帮忙看下如何优化？ 本人对优化函数的使用不太熟悉

zhouxd

muxinblack 发表于 2017-4-10 13:56
我已经添加了优化后的设计，但是zemax仍然显示焦距为无穷。您能再帮忙看一下吗？

这个系统使用了坐标断点来产生倾斜，属于ZEMAX定义的非近轴系统。ZEMAX说明书告诉我们EFFL是使用近轴数据来计算的，所以这个EFFL可能不准确。另外这个系统不是旋转对称系统，也没有所谓的EFFL，在优化函数中使用EFFL会报错，可以替换为EFLX，EFLY。但是根据前面的说明，EFLX和EFLY的值也可能是不准确的，我试了下，也都显示为无穷大。所以这三个操作数都不能用了，要想其他办法。

xj1243

楼主你这个棱镜是用在ar显示上面的吧，可否分享一下这个棱镜的模型建立过程，学些一些~

starkkcc

主光线距离可以使用PLEN,查看两个面光程距离