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Introduction to lens design with ZEMAX
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2014-11-18
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大牛写的一本不可多得的Zemax入门教程,希望能给做光学设计的朋友带来帮助。
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INTRODUCTION TO
With Practical
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Examples
Joseph
M.
Geary
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Optics
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Published by
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P.O.
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35025,
Richmond
,
Virginia
23235
USA
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(804)320-7016
www.willbell.ωm
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Il
mann-Bell, Inc.
P.O. Box 35025
, Richmond, Virginia 23235
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@ 2002 by Joseph M. Geary
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, Richmond, V A 23235.
Prinled in the United States
of
America
First Printing: September
, 2002
Library
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ISBN
0-
943396-75-1
1. Lenses--Design
and
construction.
2.
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and construction--Data
processing. 3.
ZEMAX.
1.
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QC385.2.D47
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2002026274
The fo
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owing trademarks are acknowledged here and elsewhere in this
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CODE V by Oplical Research Associates, LensVIEW by OpticaJ Data Solutions,
OSLO by Sin
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and
ZEMAX
by Focus Software
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04
05 06 07
08
09
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9 8 7 6 5 4 3 2 1
Table
of
Contents
Preface
.......................................................xiii
Chapter
1
Agenda
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
1
1.1
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
1
1.1.1 Why Lens Design? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
1
1.1.2 Type
of
Course . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
1
1.1.3 Acquired Skills. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
1
1.2 Setting the Stage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
3
1.2.1 A Comparison.
……………………………….
3
1.2.2 Aberration and Imagery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
3
1.2.3 Lens Size and FOV. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
4
1.2.4 Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
5
1.3 Homework. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
8
Chapter
2
ZE
岛
fAX
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
11
2.1 Introduction to
ZE
岛
fAX
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
11
2.2 Data Entry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
11
2.2.1 Inserting a Prescription in the Lens Data Editor . . . . . . . .
..
11
2.2.2 Dialog Boxes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
12
2.3 Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
13
2.4 First Order Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
17
2.5 Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
17
2.6 Keeping Track
of
Designs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
17
2.7ZE
岛
fAX
Glass Catalog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
18
2.8 Odds and Ends. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
19
2.8.1 More onf-number. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
19
2.8.2 Ray Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
20
Chapter
3 Conventions
and
Aspheres.
………………………..
21
3.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
21
3.2 Sign Conventions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
21
3.3 Shape Factor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
21
3.4 Surface Sag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
22
3.5 Aspheric Surfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
23
3.6 Departure From Sphere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
27
3.7 Homework. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
28
3.7.1 Singlet. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
29
..... ..... .....
IV
Chapter
4
Paraxial
叭
T
orld
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
33
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
33
4.2 Paraxial Ray Trace Equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
33
4.3 Gaussian Lens Formula. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
34
4.4 What Lenses Look Like in the PRTE World. . . . . . . . . . . . . . . .
..
35
4.5 Determination
of
Surface Power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
36
4.6 Other Important Power Expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
37
4.6.1 Single Reflecting Surface. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
37
4.6.2 Two-Element System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
37
4.6.3 Thin Lens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
39
4.7 Principal Plane Locations in a Two-Element System. . . . . . . . .
..
40
4.8
岛
fagnification
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
41
4.9 Homework. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
42
Chapter
5 Stops
and
Pupils
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
43
5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
43
5.2 Stop and Pupils . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
43
5.3 Marginal and Chief Rays. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
46
5.4 Locating Buried Stop Entrance and Exit Pupils Using PRTE. . .
..
46
5.5 Pupil Size and
F-Number
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
47
5.6 The Lagrange Invariant. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
48
5.7 Homework. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
49
Chapter
6 Glass,
and
the
Landscape
Lens
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
51
6.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
51
6.2 Glass Properties. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
51
6.2.1 Refractive Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
51
6.2.2 Dispersion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
51
6.2.3 How Can We Quantify the Dispersive Property
of
Glasses? 52
6.2.4 Glass Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
54
6.2.5 Melt Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
55
6.2.6 Partial Dispersion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
55
6.2.7 Practical Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
58
6.3 Stop Shifting and Aberration Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
58
6.4 Wollaston Rear Landscape
Lens.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
61
6.5 Historical Note: William Wollaston . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
62
6.6 Homework. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
62
Chapter
7
Aberrations
in
Genera
l.
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
••
65
7.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
65
7.2 Diagnostic Plots. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
65
7.2.1 The Ray Fan Plot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
65
7.2.2 The Spot Diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
67
7.3 Ray Description
of
Aberrations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
68
7.3.1 Defocus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
68
7.3.2 Spherical Aberration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
68
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资源评论
- sqmojp2017-01-09资料不错,值得一看
- goodluckstf2015-11-03学习zemax的不可缺少的资料
- goodgirl02018-03-13非常好,讲解的也很详细,慢慢看还是可以看懂的。大赞
- copland2015-03-07结合软件讲解光学设计,非常适用。
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