摘要

鏡頭是成像系統設計的一個組成部分。因此，對任何光學工程師來說，能夠詳細分析它們的性能是至關重要的。一個眾所周知的不利影響是畸變，它導致光束的橫向位置相對于焦平面的參考位置的偏差。在這個使用案例中，我們介紹了一個工具，以球面透鏡為例，研究這種效應。 

畸變定義

畸變與主光線的球面像差相對應。它被定義為光線束的橫向位置相對于焦平面的參考位置的偏差。使用掃描鏡頭的有效焦距（??'），可以計算出焦平面的參考位置，這主要取決于入射角。

f’：有效焦距。

θ：入射角度。

yBundle：光線束的側向位置

yRef：參考光線的側向位置 

畸變定義

F-tan(theta)畸變：yRef=f’tan(θ)

F-theta畸變：yRef=f’θ

光線束的位置（??Bundle）。

- Central ray：連接視野的外點和瞳孔的中心

- Centroid：與物理相關的是能量中心點 

哪里可以找到畸變分析器

要分析的組件

畸變分析器計算由透鏡或物鏡在定義的角度范圍內引入的光束的畸變。它的工作獨立于實際的光學系統及其參數，因此，具體的參數需要在分析器內定義。

要分析的組件：定義應分析的組件。一個下拉菜單將顯示所有可用的選項。如果有多個具有相同名稱的組件，組件下面的索引將有助于區分它們。

有效焦距

計算有效焦距的失真：如果該選項被選中，有效焦距（??′）將通過評估所選組件自動確定。否則，可以根據用戶的要求設置評估距離。 

分析器的設置

位置（畸變類型，見第4頁）

- 參考位置

- 計算的光線束位置

輸出(結果顯示)

- 絕對畸變[m]或相對畸變[%]

- 角度范圍：定義沿著哪個方向掃描畸變（組件的X軸或Y軸，在這兩種情況下都可以使用正或負的范圍）。

- 畸變數據陣列：你可以掃描一個完整的角度范圍，結果以數據陣列的形式返回--如果系統的光源發出一個以上的波長，則以數據陣列集的形式返回。

- 單一畸變值：在這種情況下，可以直接配置相關的角度。這種模式可以用參數優化來優化某些角度的畸變。

例子：球狀透鏡的畸變

例子：球狀透鏡的畸變

VirtualLab Fusion技術

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