边缘光线高度

chenyu

ZEMAX使用边缘光线高度求解自动对焦时，设置的意义是什么？
1.边缘光线是指一束光线，在YZ平面上最外围的光线吗？
2.Height指的是边缘光线在沿Y轴方向为这个高度时的Z位置为焦平面吗？
3.pupil zone指的是归一化视场吗，如上图中是指0.7视场的光束吗？

raylee

设置的意义是定位像平面（常用控制近轴边缘光线在后一个面上的高度，使像面处在近轴焦点上），还可以约束特定的光束；
Marginal ray height这是最通常的一个设置（它是控制边缘光线在下一个面的的高度）。在像面前的最后一个面的thickness设置为“Marginal ray height”，可以约束光学系统，使它的像平面在近轴焦点上。因为在近轴像面上（旋转对称系统），边缘光线的高度为0。
Pupil Zone:用光线的归一化瞳坐标进行定义。为0时表示用的是近轴光线，为（-1，+1）的非0值时表示用的是真实的边缘光线，它表示的是入瞳坐标在y方向的归一化值Py。
这个可以约束特定的光束，如0.7带光束，使其在轴上的横向像差（transverse aberration）为0。

chenyu

raylee 发表于 2018-3-6 19:31
设置的意义是定位像平面（常用控制近轴边缘光线在后一个面上的高度，使像面处在近轴焦点上），还可以约束特 ...

这个说明书上看过，但是还是不太明白。
就是这个只参考了近轴光线，也就是和光轴夹角近似于0的一束光线入射后，通过Pupil Zone 设定的归一化光阑位置时，最边缘那根光线和光轴的距离为Height时Z轴所在位置为像面的意思吗？

yanzheng

请问为什么近轴光线的边缘光线在像面上的高度为零呢？还有成像光学系统设计时，像面的前一个面都需要设置为M解吗？为什么不能不设置，优化得到实际像面呢？

dx1234566

学习学习

ihaibara

chenyu 发表于 2018-3-7 08:50
这个说明书上看过，但是还是不太明白。
就是这个只参考了近轴光线，也就是和光轴夹角近似于0的一束光线 ...

我的理解是：1. 光曈区域设置为0时，参考的才是近轴光线，其他非零值表示采用了一条实际的边缘光线。当然由于采用了归一化入曈坐标，坐标值范围必须介于[-1,1]之间。
2. 只有将光曈区域设为0且边缘光线高度设为0时，才能使像平面控制在近轴交点处。因为边缘光线高度在近轴像面处高度为0。

dxydl

yanzheng 发表于 2020-4-20 15:35
请问为什么近轴光线的边缘光线在像面上的高度为零呢？还有成像光学系统设计时，像面的前一个面都需要设置为 ...

请问为什么近轴光线的边缘光线在像面上的高度为零呢？  ->  因为近轴光线（物在光轴上）视为理想光路，所有光线汇聚在一个点（像点）上，而像点也在光轴上，所以高度是0.

还有成像光学系统设计时，像面的前一个面都需要设置为M解吗？为什么不能不设置，优化得到实际像面呢？->的确不需要全是M解，其实大多数时候都是设变量优化的。M解多是写初始结构的时候自动算一个差不多的像面位置，省得自己手动输入像面位置。

   

baoxy1111

1.边缘光线不是YZ平面上最外围光线,而是每一个视场的光线束中的边缘光线
2、是的，应该求解出的就是焦点位置，但后续还需要进行优化
3、是指归一化的光瞳位置，0指的是近轴光线聚焦点，1指的是边缘光线聚焦点，应该是由于存在像差的光学系统优化目标不一样的一些选择

qplayer

yanzheng 发表于 2020-4-20 15:35
请问为什么近轴光线的边缘光线在像面上的高度为零呢？还有成像光学系统设计时，像面的前一个面都需要设置为 ...

近轴光线可以理解为理想成像的光线，既然是理想成像，所有的从物点发出的光线都将汇聚成一点，所以所有的光线的像高都为0，利用M边缘光线高度求解得到是理想成像计算出的理想像面，然而实际的光学设计中，我们需要将像面固定在最佳像面，这个最佳像面也就是保证我的整体的像质最好的位置。最近也是在加深对这个问题的理解，以上是我的一些拙见。

iforci

实际操作发现一个问题，设了边缘光线求解后，实际上边缘光线并未在像面与光轴相交，不知道原因。如下图：
就是一个普通的双胶合聚焦平行光的光路，一张图应该就能比较清楚了