漸暈的案例
ZEMAX OpticStudio 如何使用漸暈系數(shù)
然而，如果我們未使用漸暈系數(shù)來消除此系統(tǒng)中的漸暈，則只能使用 RA 算法。
在某些情況下無法使用 GQ 算法，因為此時漸暈系數(shù)不能適當?shù)孛枋?em>漸暈光瞳。這些情況包括具有極其不對稱或異形孔徑的系統(tǒng)，或者像差以高次項為主的系統(tǒng)中存在漸暈時的情況。在這些情況下，優(yōu)化時必須使用 RA 算法，并選中“刪除漸暈”選項。然而，對于具有圓形、橢圓形或矩形孔徑的光學(xué)系統(tǒng)，漸暈系數(shù)能夠安全地用于描述光瞳，則可以選擇 GQ 算法。
總結(jié)
漸暈系數(shù)用于描述視場點在存在漸暈時觀察到入射光瞳的方式。這些系數(shù)可修改入射到 OpticStudio 的入射光束的形狀，從而消除系統(tǒng)中的漸暈。當優(yōu)化過程中漸暈系數(shù)可使高斯求積采樣算法更加高效時，該算法尤其方便。然而，請記住，如果模型中應(yīng)該發(fā)生漸暈的光線在實際情況下到達了真實設(shè)計中的像平面，那么在 OpticStudio 中使用漸暈系數(shù)預(yù)測的性能可能過于樂觀。
展開 Ansys Zemax | 如何使用漸暈系數(shù)
然而，如果我們未使用漸暈系數(shù)來消除此系統(tǒng)中的漸暈，則只能使用RA算法。
在某些情況下無法使用GQ算法，因為此時漸暈系數(shù)不能適當?shù)孛枋?em>漸暈光瞳。這些情況包括具有極其不對稱或異形孔徑的系統(tǒng)，或者像差以高次項為主的系統(tǒng)中存在漸暈時的情況。在這些情況下，優(yōu)化時必須使用RA算法，并選中“刪除漸暈”選項。然而，對于具有圓形、橢圓形或矩形孔徑的光學(xué)系統(tǒng)，漸暈系數(shù)能夠安全地用于描述光瞳，則可以選擇GQ算法。
如何在 SYNOPSYS 中使用漸暈
本文介紹了如何打開漸暈模式及如何設(shè)置漸暈光瞳。
簡介
軸上點發(fā)出的充滿入射光瞳的光束，經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)以充滿出射光瞳的光束成像。有些光學(xué)系統(tǒng)對于軸外點則不能以充滿入射光瞳的光束全部通過系統(tǒng)成像。只有中間一部分光束可以通過光學(xué)系統(tǒng)成像。軸外點成像光束小于軸上點成像光束，使像面邊緣光照度有所下降。這種軸外點光束被部分地攔掉的現(xiàn)象稱為軸外點的漸暈。漸暈現(xiàn)象描述的是圖像的亮度在其邊緣相對于其中心降低的效應(yīng)。
對軸外點光束產(chǎn)生漸暈的光闌，即為漸暈光闌，在一個光學(xué)系統(tǒng)中可以有一個漸暈光闌，也可有兩個漸暈光闌。
入射光束的漸暈現(xiàn)象一般由表面孔徑導(dǎo)致。它可能是設(shè)計師為限制像差而故意為之，也可能是系統(tǒng)中光束超過具有固定尺寸的光學(xué)組件所致的無意后果。
本文中給出了如何手動和自動設(shè)定漸暈系數(shù)的示例。本文還給出了在透鏡系統(tǒng)中漸暈輸入和輸出主要作用的示例。
漸暈模式
在 SYNOPSYS 里面打開漸暈模式，在系統(tǒng)設(shè)置>系統(tǒng)參數(shù)的對話框勾選激活漸暈模式（VIG），或者在 CHG 文件里面輸入 VIG 也可以打開漸暈模式
指令 VIG 可以在分析程序中，打開自動漸暈選項，刪除違反通光孔徑的光線及出現(xiàn)羽化或追蹤失敗的光線。如果鏡頭處于 VIG 模式，所有散射光線都將被測試，如果它們超過用戶定義的孔徑，則會被刪除。如果所有曲面都指定了默認軟孔徑，那么漸暈將不會生效，因為孔徑將自動縮放以容納所有光線。只要選擇系統(tǒng)選項 VIG，所有用戶輸入的孔徑都可以進行漸暈計算。
想要關(guān)閉漸暈模式，選擇 NOVIG 選項即可。在 NOVIG 模式下，只刪除無法追跡的光線。
漸暈光瞳
打開漸暈模式后便可設(shè)置漸暈光瞳，在 SYNOPSYS 中設(shè)置漸暈光瞳又被稱為Setting Expected Pupil Vignetting（VFIELD）。
展開 SYNOPSYS?光學(xué)設(shè)計軟件--漸暈
VSET漸暈設(shè)置
在AANT文件中加入VSET指令。
點擊Run按鈕 。
VSET .4意思是將光束大小設(shè)置為全視場的軸上值的 40％，VSET意思是Vignetting SET。
修改表面6的CAO
在Command Window中輸入WS。
在WS編輯平面中輸入CFIX，點擊Update，所有表面都是硬CAO。
選擇表面6，選中如下圖CAO半徑，點擊SEL選中此值。
向左移動滑動，減小孔徑，全視場觀察TFAN，當左邊未漸暈部分大 約在40%的位置時停止。
修改表面1的CAO
選擇表面1，選中如下圖CAO半徑，點擊SEL選中此值。
向左移動滑動，減小孔徑，全視場觀察TFAN，當 右邊未漸暈部分大約在40%的位置時停止。
FVF計算漸暈因子
關(guān)閉WS，在Command Window中輸入以下命令。
FVF 0 .5 .8 .9 1，是計算出通光孔徑的五個視場點的漸暈因子。
FVF意思Find VFIELD，VFIELD是Vignetting Field。
恢復(fù)默認孔徑
在Command Window中輸入WS。
在WS編輯平面中輸入CFREE，點擊Update。
透鏡又有了默認的孔徑，根據(jù)VFIELD光瞳計算。
重新優(yōu)化
刪除VSET指令，重新優(yōu)化，再次運行宏。
點擊Run按鈕 。
總結(jié)
可以通過WAP 3處理漸暈，每次光線追擊時需要5條光線，比較慢。
也可以通過VFIELD處理漸暈，已經(jīng)計算，之后只需要主光線插入所需要的視場，快。
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VirtualLab：全內(nèi)反射棱鏡(TIR)的建模
摘要
在這個例子中，我們演示了在全內(nèi)反射（TIR）棱鏡上的干涉和漸暈效應(yīng)的建模，其中這些效應(yīng)特別是在光透射部分出現(xiàn)。所討論的棱鏡通常由兩部分組成，兩部分用折射率略有不同的材料粘在一起。根據(jù)入射光的特性，由于兩個棱鏡之間的間隙很窄，會產(chǎn)生漸暈和干涉效應(yīng)。
建模描述
建立了包含全內(nèi)反射棱鏡的光學(xué)系統(tǒng)模型。由于棱鏡的間隙表現(xiàn)出稍微不同的折射率，可能會出現(xiàn)有趣的效果：
-棱鏡間隙處發(fā)生多次反射。因此，例如對于光的透射部分，可以觀察到干涉圖案。
-隨著光源發(fā)散角的增大或棱鏡縫隙傾角的增大，還可以觀察到漸暈效應(yīng)，漸暈和干擾會以組合出現(xiàn)。
多次反射干涉圖樣的研究
通過使棱鏡間隙具有適當?shù)南嗷?作用水平的多重反射， 可以觀察到由于不同光路重疊而產(chǎn)生的條紋圖案，這與標準具的功能非常相似。
光束NA較大時的漸暈效應(yīng)
VirtualLab Fusion操作
展開 VirtualLab：全內(nèi)反射棱鏡(TIR)的建模
摘要
在這個例子中，我們演示了在全內(nèi)反射（TIR）棱鏡上的干涉和漸暈效應(yīng)的建模，其中這些效應(yīng)特別是在光透射部分出現(xiàn)。所討論的棱鏡通常由兩部分組成，兩部分用折射率略有不同的材料粘在一起。根據(jù)入射光的特性，由于兩個棱鏡之間的間隙很窄，會產(chǎn)生漸暈和干涉效應(yīng)。
建模描述
建立了包含全內(nèi)反射棱鏡的光學(xué)系統(tǒng)模型。由于棱鏡的間隙表現(xiàn)出稍微不同的折射率，可能會出現(xiàn)有趣的效果：
-棱鏡間隙處發(fā)生多次反射。因此，例如對于光的透射部分，可以觀察到干涉圖案。
-隨著光源發(fā)散角的增大或棱鏡縫隙傾角的增大，還可以觀察到漸暈效應(yīng)，漸暈和干擾會以組合出現(xiàn)。
多次反射干涉圖樣的研究
通過使棱鏡間隙具有適當?shù)南嗷?作用水平的多重反射， 可以觀察到由于不同光路重疊而產(chǎn)生的條紋圖案，這與標準具的功能非常相似。
光束NA較大時的漸暈效應(yīng)
VirtualLab Fusion操作
展開 [VirtualLab] 全內(nèi)反射棱鏡(TIR)的建模
摘要
在這個例子中，我們演示了在全內(nèi)反射（TIR）棱鏡上的干涉和漸暈效應(yīng)的建模，其中這些效應(yīng)特別是在光透射部分出現(xiàn)。所討論的棱鏡通常由兩部分組成，兩部分用折射率略有不同的材料粘在一起。根據(jù)入射光的特性，由于兩個棱鏡之間的間隙很窄，會產(chǎn)生漸暈和干涉效應(yīng)。
建模描述
建立了包含全內(nèi)反射棱鏡的光學(xué)系統(tǒng)模型。由于棱鏡的間隙表現(xiàn)出稍微不同的折射率，可能會出現(xiàn)有趣的效果：
-棱鏡間隙處發(fā)生多次反射。因此，例如對于光的透射部分，可以觀察到干涉圖案。
-隨著光源發(fā)散角的增大或棱鏡縫隙傾角的增大，還可以觀察到漸暈效應(yīng)，漸暈和干擾會以組合出現(xiàn)。
多次反射干涉圖樣的研究
通過使棱鏡間隙具有適當?shù)南嗷? 作用水平的多重反射， 可以觀察到由于不同光路重疊而產(chǎn)生的條紋圖案，這與標準具的功能非常相似。
光束NA較大時的漸暈效應(yīng)
VirtualLab Fusion操作
展開 全內(nèi)反射棱鏡(TIR)的建模
摘要
在這個例子中，我們演示了在全內(nèi)反射（TIR）棱鏡上的干涉和漸暈效應(yīng)的建模，其中這些效應(yīng)特別是在光透射部分出現(xiàn)。所討論的棱鏡通常由兩部分組成，兩部分用折射率略有不同的材料粘在一起。根據(jù)入射光的特性，由于兩個棱鏡之間的間隙很窄，會產(chǎn)生漸暈和干涉效應(yīng)
建模描述
建立了包含全內(nèi)反射棱鏡的光學(xué)系統(tǒng)模型。由于棱鏡的間隙表現(xiàn)出稍微不同的折射率，可能會出現(xiàn)有趣的效果：
-棱鏡間隙處發(fā)生多次反射。因此，例如對于光的透射部分，可以觀察到干涉圖案。
-隨著光源發(fā)散角的增大或棱鏡縫隙傾角的增大，還可以觀察到漸暈效應(yīng)，漸暈和干擾會以組合出現(xiàn)。
多次反射干涉圖樣的研究
通過使棱鏡間隙具有適當?shù)南嗷?作用水平的多重反射， 可以觀察到由于不同光路重疊而產(chǎn)生的條紋圖案，這與標準具的功能非常相似。
展開 全內(nèi)反射棱鏡(TIR)的建模
摘要
在這個例子中，我們演示了在全內(nèi)反射（TIR）棱鏡上的干涉和漸暈效應(yīng)的建模，其中這些效應(yīng)特別是在光透射部分出現(xiàn)。所討論的棱鏡通常由兩部分組成，兩部分用折射率略有不同的材料粘在一起。根據(jù)入射光的特性，由于兩個棱鏡之間的間隙很窄，會產(chǎn)生漸暈和干涉效應(yīng)
建模描述
建立了包含全內(nèi)反射棱鏡的光學(xué)系統(tǒng)模型。由于棱鏡的間隙表現(xiàn)出稍微不同的折射率，可能會出現(xiàn)有趣的效果：
-棱鏡間隙處發(fā)生多次反射。因此，例如對于光的透射部分，可以觀察到干涉圖案。
-隨著光源發(fā)散角的增大或棱鏡縫隙傾角的增大，還可以觀察到漸暈效應(yīng)，漸暈和干擾會以組合出現(xiàn)。
多次反射干涉圖樣的研究
通過使棱鏡間隙具有適當?shù)南嗷?作用水平的多重反射， 可以觀察到由于不同光路重疊而產(chǎn)生的條紋圖案，這與標準具的功能非常相似。
展開 全內(nèi)反射棱鏡(TIR)的建模
-隨著光源發(fā)散角的增大或棱鏡縫隙傾角的增大，還可以觀察到漸暈效應(yīng)，漸暈和干擾會以組合出現(xiàn)。
-棱鏡間隙處發(fā)生多次反射。因此，例如對于光的透射部分，可以觀察到干涉圖案。
建立了包含全內(nèi)反射棱鏡的光學(xué)系統(tǒng)模型。由于棱鏡的間隙表現(xiàn)出稍微不同的折射率，可能會出現(xiàn)有趣的效果：
建模描述
在這個例子中，我們演示了在全內(nèi)反射（TIR）棱鏡上的干涉和漸暈效應(yīng)的建模，其中這些效應(yīng)特別是在光透射部分出現(xiàn)。所討論的棱鏡通常由兩部分組成，兩部分用折射率略有不同的材料粘在一起。根據(jù)入射光的特性，由于兩個棱鏡之間的間隙很窄，會產(chǎn)生漸暈和干涉效應(yīng)。
展開 為什么要使用 OpTaliX ?! ——實際案例(四）
漸暈也可以正確復(fù)制。
不包含在OpTaliX-LT中。
斯特列爾比：繪制斯特列爾比對場或波長。左側(cè)的參數(shù)圖顯示了典型復(fù)消色差折射透鏡的斯特列爾比與波長的關(guān)系，每條曲線代表一個單獨的場點。藍色曲線在軸上，而紅色曲線在0.5 o的半場對角線上。
不包含在OpTaliX-LT中。
實際案例（四）- 12 干涉圖分析
可以從系統(tǒng)波前計算合成干涉圖，該系統(tǒng)模擬在干涉測試設(shè)置中獲得的結(jié)果。
考慮了光圈遮蓋（如圖所示）和漸暈。經(jīng)過公差模擬，不僅可以獲得理論干涉圖，而且可以獲得實際制造系統(tǒng)的預(yù)期結(jié)果。
產(chǎn)生干涉圖的波前顯示在圖的右側(cè)。不包含在OpTaliX-LT中。
電話：13510388719
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OPTALIX | 幾何分析能力
漸暈：漸暈圖顯示了機械限製或傾斜光束的阻礙。它減少了圖像中的軸外照明。但是，它在確定離軸圖像質(zhì)量方面也起著重要作用。
足跡：在選定的表面上繪製光束的使用部分。由于該圖顯示了各個光束的截斷方式，因此通常與漸暈分析結(jié)合使用。
次要光譜：近軸焦點的縱向位置與波長的函數(shù)關(guān)係，此處顯示了合適的複消色差折射透鏡。
透射比與表面：顯示光學(xué)系統(tǒng)中每個表面對透射損耗的貢獻。為系統(tǒng)中定義的所有字段繪製。左圖顯示了具有13個透鏡（26個表面）的系統(tǒng)。每個表面對傳輸損耗的貢獻在4％到9％之間（取決于透鏡的折射率）。內(nèi)透鏡鍍有抗反射涂層，而外透鏡則沒有。
透射率也可以針對波長或場作圖。
展開 OCAD應(yīng)用：三組元連續(xù)變焦系統(tǒng)
在圖8中還有漸暈系數(shù)選擇項，是指利用系統(tǒng)不同位置欄光形成系統(tǒng)漸暈時，給定不同漸暈系數(shù)也可改變系統(tǒng)外形尺寸，如圖9。此時只影響軸外點通光照度，不影響軸上點相對孔徑值，確保像面中心點照度不變。如圖10所示。
圖10.孔徑光闌給定漸暈系數(shù)窗體界面
圖3-147 孔徑光闌有無漸暈的情況對比
通常情況下，系統(tǒng)變焦組多利用典型的物象交換原則實現(xiàn)變焦移動，補償組多采用自動換根方式計算運動曲線方程。在進行外形尺寸計算之前，可以有物象交換原則與非物象交換原則以及自動換根與不換根的不同選擇。
圖11.自動換根及物象交換原則選擇功能界面
在選擇是否“物象交換”的下拉式菜單內(nèi)可提供兩種選擇。當選擇到物象交換時，界面上會自動出現(xiàn)調(diào)整非物象交換非對稱度的拉桿式調(diào)節(jié)指針，隨意改變物象交換的非對稱度，以滿足不同要求。在改變不同非對稱度的同時，界面會及時顯示系統(tǒng)變化示意圖。
圖12.物象交換原則選擇功能界面
在“自動換根”的功能下拉式菜單里可提供自動換根、不換根以及線性運動等三種選擇。選擇線性運動后變焦系統(tǒng)的變焦組和補償組同時按直線運動規(guī)律運動，不使用凸輪曲線可大大簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，但同時會產(chǎn)生像面位移補償?shù)娜焙叮挥性谧兘贡容^小或?qū)ο衩嫜a償要求不高的系統(tǒng)采用。
圖13.自動換根及線性運動選擇功能界面
② 初級像差系數(shù)自動平衡
完成外形尺寸計算后就可以接著進行系統(tǒng)初級像差的平衡優(yōu)化設(shè)計。此時按“下一步”命令鈕，窗體立即出現(xiàn)下一個畫面如圖14。其中列出兩個表格，一個是要求輸入各初級像差系數(shù)的目標值，另一個要求輸入系統(tǒng)各組元的PW參數(shù)的初始參考值及其權(quán)系數(shù)。參加優(yōu)化設(shè)計的初級像差項目可選，選擇時使用工具條上插入和刪除按鈕進行操作。
展開 OCAD:三組元連續(xù)變焦系統(tǒng)
在圖8中還有漸暈系數(shù)選擇項，是指利用系統(tǒng)不同位置欄光形成系統(tǒng)漸暈時，給定不同漸暈系數(shù)也可改變系統(tǒng)外形尺寸，如圖9。此時只影響軸外點通光照度，不影響軸上點相對孔徑值，確保像面中心點照度不變。如圖10所示。
圖10.孔徑光闌給定漸暈系數(shù)窗體界面
圖11.孔徑光闌有無漸暈的情況對比
通常情況下，系統(tǒng)變焦組多利用典型的物象交換原則實現(xiàn)變焦移動，補償組多采用自動換根方式計算運動曲線方程。在進行外形尺寸計算之前，可以有物象交換原則與非物象交換原則以及自動換根與不換根的不同選擇。
圖12.自動換根及物象交換原則選擇功能界面
在選擇是否“物象交換”的下拉式菜單內(nèi)可提供兩種選擇。當選擇到物象交換時，界面上會自動出現(xiàn)調(diào)整非物象交換非對稱度的拉桿式調(diào)節(jié)指針，隨意改變物象交換的非對稱度，以滿足不同要求。在改變不同非對稱度的同時，界面會及時顯示系統(tǒng)變化示意圖。
圖13.物象交換原則選擇功能界面
在“自動換根”的功能下拉式菜單里可提供自動換根、不換根以及線性運動等三種選擇。選擇線性運動后變焦系統(tǒng)的變焦組和補償組同時按直線運動規(guī)律運動，不使用凸輪曲線可大大簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，但同時會產(chǎn)生像面位移補償?shù)娜焙叮挥性谧兘贡容^小或?qū)ο衩嫜a償要求不高的系統(tǒng)采用。
圖14.自動換根及線性運動選擇功能界面
（2）初級像差系數(shù)自動平衡
完成外形尺寸計算后就可以接著進行系統(tǒng)初級像差的平衡優(yōu)化設(shè)計。此時按“下一步”命令鈕，窗體立即出現(xiàn)下一個畫面如圖14。其中列出兩個表格，一個是要求輸入各初級像差系數(shù)的目標值，另一個要求輸入系統(tǒng)各組元的PW參數(shù)的初始參考值及其權(quán)系數(shù)。參加優(yōu)化設(shè)計的初級像差項目可選，選擇時使用工具條上插入和刪除按鈕進行操作。以上數(shù)據(jù)輸入完畢，按動工具條上確定按鈕，計算立即完成，幷顯示在下面文本框內(nèi)。如圖15。
展開 有問必答 | 關(guān)于 SYNOPSYS 中命令設(shè)計模塊問題匯總十七
問：SYNO怎么加漸暈？
答：漸暈可以看一下幫助手冊這幾節(jié)。
主要是用CAO固定口徑，然后定義VFIELD數(shù)組或用FVF指令設(shè)置漸暈。
8. 問：水下攝遠鏡頭，物方介質(zhì)為水 （n=1.33.Nd=57.9）用全局搜索的時候，怎么設(shè)置這個代碼？
答：可以用use current，前面設(shè)置好參數(shù)搜后面的鏡頭。
9. 問：掃描后，出現(xiàn)這樣了，應(yīng)該怎么辦？
答：這就是有些中間視場邊緣光線比最大視場更遠，默認PAD只顯示最大視場的光學(xué)孔徑。孔徑加大再固定能解決，加指令優(yōu)化也可以把光線壓下來。
10. 問：問下synopsys能搜索專利鏡頭嗎？
答：可以用XSYS搜專利鏡頭。也可以不用專利直接從零開始用DSEARCH搜初始結(jié)構(gòu)。
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