場(chǎng)曲分析的案例
VirtualLab Fusion應(yīng)用：場(chǎng)曲分析儀
這種效應(yīng)被稱為“場(chǎng)曲”，是任何透鏡系統(tǒng)性能分析中需要考慮的一個(gè)重要像差。在這個(gè)用例中，我們引入一個(gè)專門的分析器來研究這種影響。
場(chǎng)曲
場(chǎng)曲，也稱為“場(chǎng)的曲率”，是一種常見的光學(xué)效應(yīng)，它會(huì)使平面物體在畫面的某些部分看起來很銳利，而不是在整個(gè)幀上均勻銳利。這是由于大多數(shù)光學(xué)元件的彎曲性質(zhì)造成的，它們將圖像投影到曲面上，而不是平面上。它被定義為Δz和Φ之間的函數(shù)。
哪里可以找到場(chǎng)曲分析器
分析的組件
評(píng)估距離
目標(biāo)距離
子午面和弧矢面
取樣參數(shù)
示例：球面透鏡的場(chǎng)曲
對(duì)于單一波長(zhǎng)的子午面和弧矢面
復(fù)合波長(zhǎng)的研究
文檔信息
展開 VirtualLab Fusion應(yīng)用：場(chǎng)曲分析儀
這種效應(yīng)被稱為“場(chǎng)曲”，是任何透鏡系統(tǒng)性能分析中需要考慮的一個(gè)重要像差。在這個(gè)用例中，我們引入一個(gè)專門的分析器來研究這種影響。
場(chǎng)曲
場(chǎng)曲，也稱為“場(chǎng)的曲率”，是一種常見的光學(xué)效應(yīng)，它會(huì)使平面物體在畫面的某些部分看起來很銳利，而不是在整個(gè)幀上均勻銳利。這是由于大多數(shù)光學(xué)元件的彎曲性質(zhì)造成的，它們將圖像投影到曲面上，而不是平面上。它被定義為Δz和Φ之間的函數(shù)。
哪里可以找到場(chǎng)曲分析器
分析的組件
評(píng)估距離
目標(biāo)距離
子午面和弧矢面
取樣參數(shù)
示例：球面透鏡的場(chǎng)曲
對(duì)于單一波長(zhǎng)的子午面和弧矢面
復(fù)合波長(zhǎng)的研究
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這種效應(yīng)被稱為“場(chǎng)曲”，是任何透鏡系統(tǒng)性能分析中需要考慮的一個(gè)重要像差。在這個(gè)用例中，我們引入一個(gè)專門的分析器來研究這種影響。
場(chǎng)曲
場(chǎng)曲，也稱為“場(chǎng)的曲率”，是一種常見的光學(xué)效應(yīng)，它會(huì)使平面物體在畫面的某些部分看起來很銳利，而不是在整個(gè)幀上均勻銳利。這是由于大多數(shù)光學(xué)元件的彎曲性質(zhì)造成的，它們將圖像投影到曲面上，而不是平面上。它被定義為Δz和Φ之間的函數(shù)。
哪里可以找到場(chǎng)曲分析器
分析的組件
評(píng)估距離
目標(biāo)距離
子午面和弧矢面
取樣參數(shù)
示例：球面透鏡的場(chǎng)曲
對(duì)于單一波長(zhǎng)的子午面和弧矢面
復(fù)合波長(zhǎng)的研究
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這種效應(yīng)被稱為“場(chǎng)曲”，是任何透鏡系統(tǒng)性能分析中需要考慮的一個(gè)重要像差。在這個(gè)用例中，我們引入一個(gè)專門的分析器來研究這種影響。
場(chǎng)曲
場(chǎng)曲，也稱為“場(chǎng)的曲率”，是一種常見的光學(xué)效應(yīng)，它會(huì)使平面物體在畫面的某些部分看起來很銳利，而不是在整個(gè)幀上均勻銳利。這是由于大多數(shù)光學(xué)元件的彎曲性質(zhì)造成的，它們將圖像投影到曲面上，而不是平面上。它被定義為Δz和Φ之間的函數(shù)。
ZEMAX軟件應(yīng)用專題：場(chǎng)曲和畸變分析圖是如何計(jì)算場(chǎng)曲值的？
使用附件中的樣本文件，近軸像面的全局Z坐標(biāo)與視場(chǎng)0處的像面位置之差與場(chǎng)曲和畸變圖中的的Tan Shift相同。
FCGS和FCGT的操作原理相同。
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光研科技南京有限公司是國內(nèi)可靠的光學(xué)軟件和儀器光電供應(yīng)商，提供企業(yè)定制化上門培訓(xùn)服務(wù)，承接各類光學(xué)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，并有一系列自主編寫出版的光學(xué)設(shè)計(jì)書籍。公司擁有一支高素質(zhì)、高水平、實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)豐富的管理，銷售以及研發(fā)團(tuán)隊(duì)，從成立到現(xiàn)在已經(jīng)為廣大企業(yè)，研究所以及高校提供了很多優(yōu)秀的產(chǎn)品和服務(wù)，是光電圈內(nèi)值得信賴的企業(yè)。追光逐夢(mèng)，研以致用！以用戶的需求為起點(diǎn)，為客戶提供有價(jià)值的光學(xué)產(chǎn)品和服務(wù)一直都是光研科技南京有限公司的宗旨。
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展開 VirtualLab Fusion應(yīng)用：用于分析鏡頭系統(tǒng)成像誤差的工具
因此，對(duì)成像中常用的透鏡系統(tǒng)進(jìn)行性能分析是許多光學(xué)工程師的一項(xiàng)基本任務(wù)。為了幫助光學(xué)工程師完成這項(xiàng)工作，VirtualLab Fusion提供了許多強(qiáng)大的工具。
在這份簡(jiǎn)報(bào)中，我們想特別強(qiáng)調(diào)用于分析場(chǎng)曲和畸變的工具。這兩個(gè)像差源于這樣一個(gè)事實(shí)，即大多數(shù)探測(cè)器是作為平面操作的，而透鏡則是將光線聚焦到一個(gè)曲線上。這些像差可以通過VirtualLab Fusion提供的易于使用的集成工具進(jìn)行研究，如以下例子所示。
場(chǎng)曲分析器
場(chǎng)曲描述了物鏡（鏡頭）的設(shè)計(jì)焦平面和實(shí)際焦距曲線之間的差異。在這個(gè)用例中，我們介紹了一個(gè)分析這種效應(yīng)的工具。
畸變分析器
本用例介紹了VirtualLab Fusion中的Distortion Analyzer，以球面透鏡為例進(jìn)行說明。
展開 ZEMAX軟件技術(shù)應(yīng)用專題：如何使用改進(jìn)型光線瞄準(zhǔn)和光線瞄準(zhǔn)向?qū)?/span>
在圖2中，場(chǎng)曲/畸變中有尖峰。這些尖峰是光線瞄準(zhǔn)失敗造成的，通常是由于算法通過系統(tǒng)中的錯(cuò)誤路徑跟蹤光線導(dǎo)致的。
另一方面，如果光線瞄準(zhǔn)算法對(duì)于指定的視場(chǎng)角和光瞳坐標(biāo)找不到任何有效的光線路徑，則會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤“無法確定對(duì)象坐標(biāo)”，如圖3所示。當(dāng)評(píng)價(jià)函數(shù)更新失敗時(shí)會(huì)彈出類似的錯(cuò)誤消息“無法啟動(dòng)光線”。請(qǐng)注意圖3中的兩條錯(cuò)誤消息并不一定意味著光線瞄準(zhǔn)存在問題。在大多數(shù)情況下，它們僅表示在物理上不可能找到具有指定視場(chǎng)角和光瞳坐標(biāo)的光線路徑。
圖 2場(chǎng)曲/畸變分析中的尖峰
圖 3可能代表光線瞄準(zhǔn)錯(cuò)誤的提示
各個(gè)選項(xiàng)的含義
下面對(duì)新算法的每個(gè)選項(xiàng)進(jìn)行解釋。請(qǐng)注意，用戶不必自行測(cè)試每個(gè)選項(xiàng)。在本文的后面部分，將介紹一個(gè)名為光線瞄準(zhǔn)向?qū)У墓ぞ撸詭椭脩舸_定使用哪個(gè)選項(xiàng)。
使用改進(jìn)型光線瞄準(zhǔn)：開始使用新算法。
使用高級(jí)收斂：旨在處理大量圍繞z軸旋轉(zhuǎn)的情況，同時(shí)它也適用于其他情況。
在緩存設(shè)置中使用回退搜索：最初是為了修復(fù)某些離軸或非球面系統(tǒng)而設(shè)置的。我們建議保持關(guān)閉，除非有其他問題。
步數(shù)：設(shè)置緩存設(shè)置過程中的步數(shù)。我們建議使用默認(rèn)值，除非有其他問題，在這種情況下，您可以嘗試增加該值作為可能的解決方法。一般來說，較高的值會(huì)使算法更穩(wěn)定但更慢。
22.1版本中算法的適用性
OpticStudio 22.1中發(fā)布的第一個(gè)改進(jìn)型光線瞄準(zhǔn)版本有一些局限性，在后續(xù)版本中會(huì)改進(jìn)。
于原有的增強(qiáng)型光線瞄準(zhǔn)Robust Ray Aiming和新納入的改進(jìn)型光線瞄準(zhǔn)Enhanced Ray Aiming的選擇，我們建議始終首先使用改進(jìn)型光線瞄準(zhǔn)，并且僅在它不起作用時(shí)才嘗試原有的增強(qiáng)型光線瞄準(zhǔn)。在我們的測(cè)試中，改進(jìn)型光線瞄準(zhǔn)解決了增強(qiáng)型光線瞄準(zhǔn)能夠解決和不能解決的所有問題。
展開 VirtualLab運(yùn)用：基于物理光學(xué)激光掃描系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和分析
模擬設(shè)計(jì)結(jié)果
VirtualLab Fusion的其他特征
在本例中，您受益于以下選中的特性：
?各種探測(cè)器
–使用場(chǎng)曲和畸變探測(cè)器（Field Curvature and Distortion Detector）中的尋找焦點(diǎn)位置工具（Find Focus Position Tool）來探測(cè)焦點(diǎn)和光束位置
–使用焦點(diǎn)區(qū)域探測(cè)器計(jì)算焦點(diǎn)區(qū)域中的場(chǎng)
?參數(shù)耦合
–調(diào)整反射鏡方向，使期望的入射光束對(duì)掃描物鏡產(chǎn)生Theta的入射掃描角度
?參數(shù)運(yùn)行
–生成場(chǎng)曲和畸變圖
總結(jié)
VirtualLab可以
?使用雙軸掃描鏡裝置和具體的掃描光學(xué)來模擬一個(gè)激光掃描系統(tǒng)
?分析目標(biāo)平面上的光束偏離
–通過光線追跡來計(jì)算場(chǎng)曲和畸變
–通過幾何場(chǎng)追跡來計(jì)算光束剖面
–場(chǎng)追跡可以更準(zhǔn)確地分析光束焦點(diǎn)
激光掃描系統(tǒng)（LSC.0002 v1.0）
使用F-Theta物鏡的激光掃描系統(tǒng)的性能分析
簡(jiǎn)述案例
系統(tǒng)細(xì)節(jié)
?光源
–綠光二極管
?元件
–雙軸振鏡掃描儀
–F-Theta物鏡
?探測(cè)器
–場(chǎng)曲和畸變
–光束強(qiáng)度剖面
–焦點(diǎn)區(qū)域探測(cè)器
–光束參數(shù)
?模擬/設(shè)計(jì)
–光線追跡：分析掃描場(chǎng)尺寸，場(chǎng)曲和畸變
–場(chǎng)追跡：更精確的光束尺寸和剖面的研究，包括衍射效應(yīng)
系統(tǒng)簡(jiǎn)述
激光掃描系統(tǒng)的性能評(píng)估
?由掃描裝置和一個(gè)F-Theta對(duì)象作為光學(xué)掃描組成的激光掃描系統(tǒng)的性能評(píng)估，是通過在一維掃描過程中沿著入射角θ分析場(chǎng)的曲率和光束扭曲。
?另外，計(jì)算掃描場(chǎng)尺寸（=場(chǎng)視圖）以及不同掃描位置的光束剖面和尺寸。
展開 VirtualLab Fusion：使用非球面透鏡對(duì)激光掃描系統(tǒng)進(jìn)行性能分析
激光掃描系統(tǒng)（LSC.0001 v1.0）
使用非球面透鏡對(duì)激光掃描系統(tǒng)進(jìn)行性能分析
應(yīng)用案例概述
系統(tǒng)細(xì)節(jié)
光源
- 綠光二極管
元件
- 雙軸振鏡掃描儀
- 非球面透鏡
探測(cè)器
- 場(chǎng)曲和畸變
- 光束強(qiáng)度剖面
- 焦點(diǎn)區(qū)域探測(cè)器
- 光束參數(shù)
模擬/設(shè)計(jì)
- 光線追跡：分析場(chǎng)曲和畸變，場(chǎng)追跡引擎的探測(cè)器的定位
- 場(chǎng)追跡：考慮衍射效應(yīng)，進(jìn)行更精確的光束尺寸和剖面的研究
系統(tǒng)說明
激光掃描系統(tǒng)的性能評(píng)估
一個(gè)激光掃描系統(tǒng)的掃描光學(xué)部分包含了一個(gè)掃描儀單元和一個(gè)非球面透鏡，在一維掃描過程中（沿入射角Theta），通過分析光束的場(chǎng)曲和畸變來評(píng)估其性能。
此外，計(jì)算了不同掃描位置處的光束尺寸和輪廓。
展開 VirtualLab運(yùn)用：使用非球面透鏡對(duì)激光掃描系統(tǒng)進(jìn)行性能分析
激光掃描系統(tǒng)（LSC.0001 v1.0）
使用非球面透鏡對(duì)激光掃描系統(tǒng)進(jìn)行性能分析
應(yīng)用案例概述
系統(tǒng)細(xì)節(jié)
光源
- 綠光二極管
元件
- 雙軸振鏡掃描儀
- 非球面透鏡
探測(cè)器
- 場(chǎng)曲和畸變
- 光束強(qiáng)度剖面
- 焦點(diǎn)區(qū)域探測(cè)器
- 光束參數(shù)
模擬/設(shè)計(jì)
- 光線追跡：分析場(chǎng)曲和畸變，場(chǎng)追跡引擎的探測(cè)器的定位
- 場(chǎng)追跡：考慮衍射效應(yīng)，進(jìn)行更精確的光束尺寸和剖面的研究
系統(tǒng)說明
激光掃描系統(tǒng)的性能評(píng)估
一個(gè)激光掃描系統(tǒng)的掃描光學(xué)部分包含了一個(gè)掃描儀單元和一個(gè)非球面透鏡，在一維掃描過程中（沿入射角Theta），通過分析光束的場(chǎng)曲和畸變來評(píng)估其性能。
此外，計(jì)算了不同掃描位置處的光束尺寸和輪廓。
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激光掃描系統(tǒng)（LSC.0001 v1.0）
使用非球面透鏡對(duì)激光掃描系統(tǒng)進(jìn)行性能分析
應(yīng)用案例概述
系統(tǒng)細(xì)節(jié)
光源
- 綠光二極管
元件
- 雙軸振鏡掃描儀
- 非球面透鏡
探測(cè)器
- 場(chǎng)曲和畸變
- 光束強(qiáng)度剖面
- 焦點(diǎn)區(qū)域探測(cè)器
- 光束參數(shù)
模擬/設(shè)計(jì)
- 光線追跡：分析場(chǎng)曲和畸變，場(chǎng)追跡引擎的探測(cè)器的定位
- 場(chǎng)追跡：考慮衍射效應(yīng)，進(jìn)行更精確的光束尺寸和剖面的研究
系統(tǒng)說明
激光掃描系統(tǒng)的性能評(píng)估
一個(gè)激光掃描系統(tǒng)的掃描光學(xué)部分包含了一個(gè)掃描儀單元和一個(gè)非球面透鏡，在一維掃描過程中（沿入射角Theta），通過分析光束的場(chǎng)曲和畸變來評(píng)估其性能。
此外，計(jì)算了不同掃描位置處的光束尺寸和輪廓。
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