摘要
鏡頭是成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)組成部分。因此，對(duì)任何光學(xué)工程師來說，能夠詳細(xì)分析它們的性能是至關(guān)重要的。一個(gè)眾所周知的不利影響是畸變，它導(dǎo)致光束的橫向位置相對(duì)于焦平面的參考位置的偏差。在這個(gè)使用案例中，我們介紹了一個(gè)工具，以球面透鏡為例，研究這種效應(yīng)。
畸變定義
畸變與主光線的球面像差相對(duì)應(yīng)。它被定義為光線束的橫向位置相對(duì)于焦平面的參考位置的偏差。使用掃描鏡頭的有效焦距（𝑓'），可以計(jì)算出焦平面的參考位置，這主要取決于入射角。
f’：有效焦距。
θ：入射角度。
yBundle：光線束的側(cè)向位置
yRef：參考光線的側(cè)向位置
畸變定義
F-tan(theta)畸變：yRef=f’tan(θ)
F-theta畸變：yRef=f’θ
光線束的位置（𝑦Bundle）。
- Central ray：連接視野的外點(diǎn)和瞳孔的中心
- Centroid：與物理相關(guān)的是能量中心點(diǎn)
哪里可以找到畸變分析器
要分析的組件
畸變分析器計(jì)算由透鏡或物鏡在定義的角度范圍內(nèi)引入的光束的畸變。它的工作獨(dú)立于實(shí)際的光學(xué)系統(tǒng)及其參數(shù)，因此，具體的參數(shù)需要在分析器內(nèi)定義。
要分析的組件：定義應(yīng)分析的組件。一個(gè)下拉菜單將顯示所有可用的選項(xiàng)。如果有多個(gè)具有相同名稱的組件，組件下面的索引將有助于區(qū)分它們。
有效焦距
計(jì)算有效焦距的失真：如果該選項(xiàng)被選中，有效焦距（𝑓′）將通過評(píng)估所選組件自動(dòng)確定。否則，可以根據(jù)用戶的要求設(shè)置評(píng)估距離。
分析器的設(shè)置
位置（畸變類型，見第4頁）
- 參考位置
- 計(jì)算的光線束位置
輸出(結(jié)果顯示)
- 絕對(duì)畸變[m]或相對(duì)畸變[%]
- 角度范圍：定義沿著哪個(gè)方向掃描畸變（組件的X軸或Y軸，在這兩種情況下都可以使用正或負(fù)的范圍）。
- 畸變數(shù)據(jù)陣列：你可以掃描一個(gè)完整的角度范圍，結(jié)果以數(shù)據(jù)陣列的形式返回--如果系統(tǒng)的光源發(fā)出一個(gè)以上的波長(zhǎng)，則以數(shù)據(jù)陣列集的形式返回。
- 單一畸變值：在這種情況下，可以直接配置相關(guān)的角度。這種模式可以用參數(shù)優(yōu)化來優(yōu)化某些角度的畸變。
例子：球透鏡的畸變
例子：球狀透鏡的畸變
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