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实验四ZEMAX评价函数
光学设计及CAD实验⼿册ZEMAX ⼊门指南向阳 牟达 编写
实验⼀ ZEMAX⽤户界⾯简要说明及操作要点
⼀、实验⽬的：
了解光学设计软件ZEMAX的特点、ZEMAX的⽤户界⾯和ZEMAX的相关功能和操作要点。
⼆、光学设计软件ZEMAX的特点
ZEMAX是由美国焦点软件公司(Focus Software Inc)开发出来的⼀套光学设计软件。
ZEMAX软件可模拟并建⽴如反射、折射、衍射、分光、镀膜等光学系统模型，可以分析光学系统的成像质量，如各种⼏何像差、点列图、光学传递函数(MTF)、⼲涉和镀膜分析等。此外，ZEMAX还提供优化的功能来帮助设计者改善其设计，⽽公差容限分析功能可帮助设计者分析其设计在装配时所造成的光学特性误差。它有三个不同的版本，即ZEMAX-SE(标准版)、ZEMAX-XE(扩展版)及ZEMAX-EE(⼯程版)。
ZEMAX 不只是透镜设计软件⽽已，更是全功能的光学设计分析软件，具有直观、功能强⼤、灵活、快速、容易使⽤等优点， 与其他软件不同的是 ZEMAX 的 CAD 转档程序都是双向的，如 IGES 、 STEP 、 SAT 等格式都可转⼊及转出。⽽且 ZEMAX可 仿真 Sequential 和Non-Sequential 的 成像系统和⾮成像系统ZEMAX可应⽤的领域及范围：常规相机 镜头 、数相机镜头，观景窗…等镜头 设计 DVD 、VCD 读写头 投影监视器 照明系统 ⼲涉仪 LED；Laser Diode。
ZEMAX的界⾯简单易⽤，只需稍加练习，就能够实现互动设计。ZEMAX中有很多功能能够通过选择对话框和下拉菜单来实现；同时，也提供快捷键以便快速使⽤菜单命令。
三、ZEMAX⽤户界⾯简要说明
本节讲述的是ZEMAX⽤户界⾯中的约定，并介绍⼀些常⽤窗⼝操作的快捷⽅式。ZEMAX操作与其他Windows应⽤程序类似，ZEMAX的⽤户界⾯亦有⼀些独特的特点。
1、窗⼝类型
图1-1主窗⼝界⾯
ZEMAX软件中有许多不同类型的窗⼝，每种窗⼝完成不同的任务。ZEMAX软件的窗⼝类型有：
主窗⼝：如图1-1所⽰，这个窗⼝有⼀⼤部分空⽩区域，其上⽅有标题框、菜单框、⼯具框。菜单框中的命令通常与当前的光学系统相联系，成为⼀个整体。
编辑窗⼝：其中有六个不同的编辑选项，即镜头数据编辑、评价函数编辑、多重结构编辑、公差数据编辑以及仅在ZEMAX-EE中具有的附加数据编辑和⾮顺序组件编辑。
图形窗⼝：这些窗⼝⽤来显⽰图形数据，如系统图、光学扇形图、光学传递函数(MTF)曲线等。
⽂本窗⼝：⽤于显⽰⽂本数据，如指定数据、像差系数、计算数值等。
对话框：是⼀个弹出窗⼝，⼤⼩⽆法改变。这类窗⼝⽤于更改选项和数据，如视场⾓、波长、孔径光阑以及⾯型等。在图像和⽂本窗⼝中，对话框也被⼴泛地⽤来改变选项，例如，改变系统图中光线的数量。
除了对话框，所有窗⼝都能通过使⽤⿏标或键盘按钮进⾏移动和改变⼤⼩。
2、主窗⼝的操作
主窗⼝中包含以下⼏个菜单选项：
⽂件(File)：⽤于⽂件的打开、关闭、保存、重命名(另存为)。
编辑(Editors)：⽤于调⽤(显⽰)其他的编辑窗⼝。
系统(System)：⽤于确定整个光学系统的属性。
分析(Analysis)：其中的功能不是⽤于改变镜头数据，⽽是根据这些镜头数据进⾏数字计算和图像显⽰分析。这些结果包括系统图、光学扇形图、点列图、衍射计算等。
⼯具(Tools)：该命令是可以改变镜头数据的，也可以从总体上对系统进⾏计算，包括优化、公差、样板匹配等。
报告(Reports)：⽤于提供镜头设计的相关⽂档，包括系统综合数据、⾯型参数以及图像报告等。
宏(Macros)：⽤于编辑运⾏ZPL宏。
扩展功能(Extensions)：提供ZEMAX的扩展功能，是ZEMAX的编辑特性。
窗⼝(Window)：
帮助(Help)：
在主窗⼝的菜单框下还显⽰了⼀排按钮，这⼀排按钮称为⼯具条。⼯具条可⽤来快速选择常⽤的操作
命令。
数据库编辑软件
3、 编辑窗⼝操作
编辑窗⼝最基本的功能是⽤于输⼊镜头数据和评价函数数据。
镜头数据编辑器是⼀个主要的电⼦表格，将镜头的主要数据填⼊就形成了镜头数据。这些数据包括系统中每⼀个⾯的曲率半径、厚度、玻璃材料。单透镜由两个⾯组成(前⾯和后⾯)，物平⾯和像平⾯各需要⼀个⾯，这些数据可以直接输⼊到电⼦表格中。当镜头数据编辑器显⽰在显⽰屏时，可以将光标移⾄需要改动的地⽅，并将所需的数据值由键盘输⼊到电⼦表格中形成数据。每⼀列代表具有不同特性的数据，每⼀⾏表⽰⼀个光学⾯。移动光标可以到需要的任意⾏或列，向左和向右连续移动光标会使屏幕滚动，这时屏幕显⽰其他列的数据，如半⼝径、⼆次曲⾯系数以及与所在⾯的⾯型有关的参数等。屏幕显⽰可以从左到右或从右到左滚动。

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