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圖1.平行光路中單變焦組打入式自動設計界面圖2.平行光路中打入式自動設計結果結構示意圖

為此在設計這類系統時在設計窗口上安排了“單變焦組打入”和“兩變焦組打入”的選擇。選擇了“兩變焦組打入”后的窗體界面如圖所示。圖8.會聚光路中兩變焦組打入式自動設計界面此時在系統內兩個活動組之間有一無光焦度結構元素，一般多為反射棱鏡，使用OCAD程序在進行系統初始結構設計時圖面上顯示零件焦距為0，如需選擇反射棱鏡，可在書簽控件內選擇“反射棱鏡”，此時界面如圖所示。

為此在設計這類系統時在設計窗口上安排了“單變焦組打入”和“兩變焦組打入”的選擇。選擇了“兩變焦組打入”后的窗體界面如圖所示。圖8.會聚光路中兩變焦組打入式自動設計界面此時在系統內兩個活動組之間有一無光焦度結構元素，一般多為反射棱鏡，使用OCAD程序在進行系統初始結構設計時圖面上顯示零件焦距為0，如需選擇反射棱鏡，可在書簽控件內選擇“反射棱鏡”，此時界面如圖所示。

由於此功能，Alvarez 變焦在智慧型手機等纖薄應用中非常有用。圖1. 傳統光學變焦鏡頭（左）和Alvarez變焦鏡頭（右）Alvarez 鏡組如何運行 要首先了解 Alvarez 縮放的工作原理，我們應該看看 Alvarez 鏡組。每個 Alvarez 透鏡都是一個自由曲面光學元件，只有一個對稱平面。 Fig 3.

繞射光學元件（DOE）和超表面/超穎透鏡在光學系統設計中越來越受歡迎，其應用範圍從手機鏡頭到AR / VR耳機，從3D傳感到照明。但是，對於包含 DOE 或超穎透鏡的系統進行模擬和設計總是很棘手的。沒有通用的方法可以處理所有情況。設計人員需要根據具體情況決定其系統的策略。

這篇Blog介紹了 OpticStudio 中的原生體積全像模擬功能，該功能可以在考慮其物理特性的情況下，在序列模式下對全像光柵進行全面模擬和分析。在非序列模式下也透過使用 DLL 展示了相同的功能。這些分析對於設計用於虛擬實境 (VR) 和增強實境 (AR) 的抬頭顯示器 (HUD) 和頭戴型顯示器 (HMD) 等系統非常重要。我們將介紹模型中使用的理論和參數。

但人眼系統具有相對較小的光瞳尺寸，因此在此類系統的設計上，一般會認為球差和彗差並不十分重要。同理，其餘的像差在此也可先行忽略。隨著自由曲面製程技術的演進，光學設計者得以摒除許多以往的限制條件。同時，OpticStudio具有優越的運算能力，可以進行規模較大的系統和更多影像參數的模擬。得益於此，眼科鏡片的設計可以有更進一步的改善，我們將在以下的文章中詳述。

光學相干斷層掃描（OCT）是一種斷層成像系統，可以根據從圖像反射或散射的光生成橫截面或三維圖像。 醫用組織成像是該系統的最典型應用，因為OCT安全且具有高分辨率，儘管光可以穿透的深度限制在毫米量級。OCT測量系統依賴於邁克森干涉儀 (Michelson interferometer)，使得從參考物反射的光與樣品之間的相干性表明散射光源自樣品中與參考鏡的位置相對應的深度。

智慧型手機是地球上最普遍的消費技術之一，包含大量高科技光學系統。大多數都有多個相機單元，這對設計師和製造商提出了挑戰，以滿足嚴格的性能、成本和尺寸要求。在這篇Blog中，我們將討論 Zemax 解決方案如何幫助應對和克服這些挑戰。智慧型手機鏡頭模組用於智慧型手機相機的鏡頭模組非常複雜，每個模組都包含多個鏡頭元件。

圖8.平行光路中單變焦組打入式自動設計界面圖9.平行光路中單變焦組打入式自動設計結果結構示意圖2. 多重轉換式斷續變焦系統設計多組轉換型變焦系統可以實現多檔斷續變焦。設計時同時設計多重可打入活動組，在打入時隨意轉換。多組轉換型的活動組可以放置在會聚光路中也可以在平行光路中。選擇在平行光路中，可利用活動組的無焦性來回倒置獲得放大縮小兩種不同變焦效果。

在這篇文章中，我們將展示如何使用ZOS-API創建使用者分析來測量LiDAR系統的飛行時間(TOF)。分析將讀取ZRD檔，提取資料並繪製到達探測器的射線的飛行時間。什麼是自訂分析？ZOS-API(應用程式介面(Application Programming Interface)) 支援 OpticStudio 的連接和定制。

存在依賴於給定係統對稱性的其他正交解集。1 它們可用於對高階光束模式進行建模。在這篇Blog中，我們描述了 OpticStudio 中可用於表徵高階雷射光束的模型。定義後，此類光束可以在 OpticStudio 中使用物理光學傳播設計的任何光學系統中傳播。

圖8.平行光路中單變焦組打入式自動設計界面 圖9.平行光路中單變焦組打入式自動設計結果結構示意圖 2. 多重轉換式斷續變焦系統設計 多組轉換型變焦系統可以實現多檔斷續變焦。設計時同時設計多重可打入活動組，在打入時隨意轉換。多組轉換型的活動組可以放置在會聚光路中也可以在平行光路中。

陣列透鏡是照明系統中有用的光學元件。它是將單個光學元件組裝或形成為單個光學元件的二維陣列，用於在照明平面上將光從非均勻分佈空間轉換為均勻輻照度分佈。這篇文章討論了複眼空間光學積分器在數位投影機中的使用，以及如何在 OpticStudio 中對此類元素進行建模。在數位投影器設計中，我們希望確保數位光源在輻照度分佈方面與投影圖像相匹配。

因為光路徑長是沿著光線方向計算的，並且光線長度在薄膜中會隨著角度增加，因此光線的相位會以 1/cos(theta) 的變化方式近似，這樣才是增加膜層相位的光路徑長時，正確表示方式。請注意Zemax OpticStudio在偏振追跡中，會同時回報 “ray” 以及 “field” 兩種係數，因而使用者可以同時查看兩者。當使用者需要增加膜層相位到光路徑長時，就使用ray係數。

多組轉換型變焦系統可以實現多檔斷續變焦。設計時同時設計多重可打入活動組，在打入時隨意轉換。多組轉換型的活動組可以放置在會聚光路中也可以在平行光路中。選擇在平行光路中，可利用活動組的無焦性來回倒置獲得放大縮小兩種不同變焦效果。圖1.多組轉換型變焦系統結構示意圖圖2.多組轉換型變焦系統結構展開示意圖

多組轉換型變焦系統可以實現多檔斷續變焦。設計時同時設計多重可打入活動組，在打入時隨意轉換。多組轉換型的活動組可以放置在會聚光路中也可以在平行光路中。選擇在平行光路中，可利用活動組的無焦性來回倒置獲得放大縮小兩種不同變焦效果。 ?

有一點必須要特別注意的，Jones Matrix並不會因為Ez的變化產生改變 (系統預設入射光垂直入射偏振片)。一般而言，偏振片和玻板(waveplate)確實是用在準直入射光線或發散角(divergence angle)極小的情況下。假如是入射光束是準直的，且與Jones Matrix互相垂直。

圖1.菲涅爾透鏡結構形式菲涅爾透鏡是一種利用多層環形圓錐表面構成的特殊面型結構，用以使光線按預定會聚角會聚的光學元件，他等效于一個球面透鏡，如圖2所示。菲涅爾透鏡多用于要求結構簡單的大孔徑非成像系統，特別是照明系統更為常見。這類系統往往只需要一個單片透鏡，工藝簡單可以模壓成形。在對該類透鏡初始結構設計時利用 OCAD 程序也非常簡單。

最后，我們還能用光激發光特性對樣本進行建模。把任意體積物體（矩形體、標準面、球體等）放在物鏡焦點上，設置該物體的三維大小與你要觀測的目標尺寸相當。在本系統中，采用了半徑10微米的球體。在物體屬性界面，體散射 (volume physics) 標簽中，選擇熒光散射 (Photoluminescent) 模式。并輸入你的熒光材料的光譜數據。這些數據必須以特定的格式列出，具體的細節您可以在附件中查詢。