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第八章
分析菜单
§
1
导言
(Introduction)
这一章将详细介绍
ZEMAX
种的所有
分析功能。
分析镜头数据的曲线和文本通常包括像差、
MTF<
/p>
、点列图、以及其他的计算结果。程序修改镜头数据和处理其它数据（如玻璃数据库）的特
性将在工具菜单“
Tools Menu”
一章中讲述。
选择了一个菜单选项立
刻执行一个需要的计算。
一旦曲线和文本窗口被显示，
可以用选
择设
置菜单选项来修改缺省设置。一旦你已经作了适当的改变，敲击“
< br>OK”
，程序将重新计算和显示
当前窗口种的数据。
如果你要在曲线和文本数据显示前改变设置，
在
File
：
Environment
：
Graphics
中使用“
Sho
w Options First
”选项框。
在设置窗口中的“
OK
”
，<
/p>
“
Cancel
”
，
“
Save
”
，
“
Load
”
< br>，
“
Reset
”和“
Help
”的功能参见用户
界面一章。
每个分析窗口都有一个“
Updata
”菜单项。更新功能会强迫
ZEMAX
重新计
算和重新显示
当前窗口中的数据。
当镜头数据改变和当前显示的
曲线不能用时，
这个功能是很有用的。
在窗口
< br>双击会执行与选择更新选项相同的功能。敲击鼠标右键与敲击“
Setting<
/p>
”相等。
还有许多信息参见用户界面一章。
§
2
外形图
(Layout)
二维外形图
(2D Layout)
目的：
通过镜头
YZ
截面的外形曲线。
设置：
项目
说明
First surface
绘图的第一个面
Last
surface
绘图的最后一个面
Wavelength
Field
Number
Rays
显示的任意或所有波长
显示的任意或所有视场
of
光线数目确定了每一个被定义的视场中画出的子午光线数目。除非变
迹
已被确定，否则光线沿着光瞳均匀分布。这个参数可以设置为
0
若比例因子设置为零，那么“
Fill
Frame
”将被选取，
“Fill Frame”
将缩
放各面来充满画页。若输入数值，则图形将按实际尺寸乘以比例因子<
/p>
画出。例如，比例因子为
1
。
0
将打印（不是在屏幕上）出镜头的实际
尺寸。比
例因子为
0
。
5
将按尺寸的一半画图。
Scale Factor
Upper
Limit
Pupil
画出光线通过的最大光瞳坐标
63
Lower
Pupil
Limit
Marginal
and
Chief Only
Square Edges
DXF File
画出光线通过的最小光瞳坐标
只画出边缘光线和主光线
若选中则画出平面和边缘，否则用半口径值画镜头的边缘
在这个文本地址中输入使用
DXF
格式的文
件名。只有当以后把
“
Export
As DXF
File
”按钮按下时，这个选项才使用。在输
出时，文
件被存储在缺省目录下
Export
As
若按下此按钮，
则产生一个与当前显示的图解窗口有相同数据的
DXF
DXF
File
格式文件。文件名在“
DXF
文件”选项中给定。产生的
DXF
文件是一
< br>个能与输入到
CAD
程序中的文件相匹配的
2
维模型系统。
Color Rays By
选择“
Field
”用每个视场来区分，选择“
wave”
用每个波长来区分
Suppress
隐藏屏幕下端的绘图框，这可以为外形图留出更多的空间。比例尺，
Fr
ame
地址，或其它数据都不显示
Delete
若选取，被任意面拦住的光线不画出
Vignetted
说明：
若使用
坐标转折，星形挡光，挡光偏心，
X-
转角，全息或其它能破坏
镜头的旋转对称的组
件，本功能不能使用。而是用
3D
外形。
“
Export As DXF
File
”
按钮将产生一个
2D DX
F
文件，
并将它存储起来。
它的文件名
用
“
DXF
文件”处输入的文件名确定
。
DXF
文件是由弧和线组成，弧用来显示镜头面的曲率。如果
是只
使用球面
(
或平面
)
的透镜，那么弧可以完全的表示镜头。但是，弧只能近似的表示非球面。如果
面是非球面，那么弧只有在顶点，最高点和最低点是正确的。
Z
EMAX
在这三个地方用适合的
弧表
示确切的面。参见工具菜单中“
Export IGES File
”关于数据的
IGES
输出。
若光线未能射入到一个面，那么在发生该错误的面光线不画出
。如够光线发生全反射，那
么在发生全反射的面入射的光线画出，
出射的光线不画出。
光线失败将使用本章后面所讲的光线
追迹
计算来详细判断。
3D
外形图
(3D
Layout)
目的：
绘制镜头系统的三维外形图。运算绘制镜头的网格表示。
设置：
项目
说明
First Surface
所画的第一个面
Last
Surface
所画的最后一个面
Wavelength
参与绘图的一种或所有波长
Field
参与绘图的一个或所有视场
Number of Rays
光线数目决定绘图中被选中每
一个视场和波长所画的光线
数目。光线将沿光瞳均匀分布和当环被选为
< br>Ray
Pattern
时
环绕
其边缘均匀分布，
或者除非变迹已确定。
本参数可以设
置为
0
。如果
Ray
Pattern
被设置为列表，它被忽略
Ray Pattern
选择
X Y
Fan
、
X
Fan
、
Y Fan
、
Ring
或
List
来表示应
该被追
迹的光线分布方案。
List
选
项表示被追迹的光线是用户自定
义在列表文件中。
文件必须被命
名为
并被放
置在
ZEMAX
根目录下。文件的格式是每根光线用两个数
字表示
的
ASCII
码，其中一个代表
px<
/p>
，另一个代表
py
。用
< br>归一化的光瞳坐标定义在每一个被选择的视场和波长所追
迹的光线。若选择
List
则忽略设置的光线数目。
64
Scale Factor
Hide Lens Faces
Hide Lens
Edges
Hide X Bar
Rotation
About X
Rotation About Y
Rotation About Z
Color Rays
by
Suppress Frame
Delete
Vignetted
Zoom Position
若比例因子设置为零，那么“
Fill
Frame
”将被选取，
“Fill
Frame”
将缩放各面来充满画页。
若输入数值，
则图形将按实
际尺寸乘以比例因子画出。
例如，
比例因子为
1.0
将打印
（不
是在屏幕上）出镜头的实际尺寸。比例因子为
0.5
将按尺寸
的一半画图。
若选取，
则不画镜头表面，
只画镜头边缘。
许多复杂的系统
如果画各面会使图形看起来很
乱，因而本功能很有用。
若选取，则不画镜头外侧的口径。对
于给出
3D
外形的
2D
”
横截面外表很有用。
若选
取，则不画镜头的
X
部分。当“
Hid
e
Lens
Edges
”选
取，而
“Hide Lens
Faces”
未选取时是有用的。
用
度表示的镜头绕
X
轴的旋转角
用度表示的镜头绕
Y
轴的旋转角
用度表示的镜头绕
Z
轴的
旋转角
选择
”Field”
则用颜色区分不同的视场位置，选择
”Wave”
<
/p>
则用颜色区分不同的波长，选择
”Zoom”
则用颜色区分不同
结构
隐藏屏幕
下端的绘图框，这可以为外形图留出更多的空间。
此时，比例尺、地址或其它数据不显示
若选取，被任意面拦住的光线不画出
选择
“All”
同时画出所有的结构，
或选择画出一个结构，或
选择
”Current”
显示当前活动的结构。
Zoom Offset
X
，
Y
，
用透
镜单位表示的结构间的
X
，
Y
，和
Z
方向的偏离量。只
Z
有变焦位置选择为
”All”
时
本选项才起作用
说明：
按
left
，
right
，
up
，
down
，
Page Up
，
Page
Down
键会使显示的图形旋转到不同的透视位置。
若光线在某一面上发生光线溢出，则该面光线不画出，如果光
线发生全反射，那么在发生
全反射的面射入的光线画出，
射出的光线不画。光线溢出与否将使用本章后面所讲的光线追迹
计算
来详细判断。
当画所有的变焦位置时，在每个变焦位置
x
，
y
，
z
的方向独立的加上偏离量。若需要，偏离
量可以
都为
0
。若所有的偏离量都为
0
，那么所有的变焦位置是重叠的
;
否则，各变
焦位置之间用
确定的数值相互分隔，以便区别。注意，所有的偏离量都是相对于参考面的
位置定义的。参考面
在系统中的
Advaced
对话框中定义。
若所有的偏离量都是
0
，
多重变焦位置在参考面处是重叠的。
立体模型
(Solid Model)
目的：
绘制以隐藏线代表镜头的立体图。
设置：
本
选项和
3D
外形图中所得到的选项相类似，
但
“Hide Lens
Edges”
和
“
Hide X Ba
rs
”
控件不
再有，几个新的控件描述
如下：
项目
说明
DXF File
在这个文本方格
中输入使用
DXF
格式的文件名。只有当
“Export As DXF File”
按钮按下时这个选项才使用。
在输出时，
文件被存储在缺省目录下
Export As DXF File
若按下此按钮，则产生一个包含当前显示的图解窗口相同信
65
Draw Section
Radial Segs
Angular Segs
息的
DXF
格式文件。文件名在“
DXF
文件”选项中给定。
所产生的面向
3D
的镜头系统模型
DXF
文件能输入到可以读
取
DXF
文件
的
CAD
程序中去
< br>选择
”All”
则每个镜头元件都完全画出。
3/4
，
1/2
，
1/4
选项则
分别画出元件的
3/4
，
1/2
，
和
1/4
，
产生镜头内部
的截面透视。
表达镜头形状用的分割数。该数目越大则运行时间越长。
表达镜头形状用的角度分割数。
该数目越大则运行时间越长。
说明：
立体模
型算法将镜头描述为一个多面体的集合。观察不到的线和面被消去，显示镜头的立
体外形
。
本运算比其它外形图慢，
但能产生最佳视觉效果。
显示镜头元件的面的数目可以用径向
或角向分割数段选项来修改。
“Export As DXF
File”
按钮将产生一个
3D
DXF
文件并将它存储在
“
DXF
文件
”
处输入文
件名的文件中。
DXF
文件是由
3D
方向
上的小面组成。这些小面用来显示镜片面的弯曲形状。
然而这些面是表面轮廓被切割细分
后的近似，
所以它几乎是平的。
但小面的边角都和实际光学面<
/p>
重合，
而面内的任意点并不能与光学表面的轮廓线相一致。
ZEMAX
在每个小面的边角处用精确
的光学
面的矢高来来定义面形状。
按
left
，
right
，
up
，
down
，
Page Up
，
Page
Down
键会使显示的图形转动以产生不同的透视
效果。
若某一面上发生光线溢出，则该面
的光线不画出，如果光线发生全反射，那么在发生全反
射的面射入的光线画出，
射出的光线不画。光线溢出与否将使用本章后面所讲的光线追迹计算<
/p>
来详细判断。
网格图
(Wireframe)
目的：
画出表示镜头的网格图。
设置：
本设置
与在立体模型中的设置是相同的，包括对
DXF
文件的支持。<
/p>
说明：
除了被隐藏的线不消去外，网格模型与立体模型几乎是相同的
。用网格图表示时，会使屏
幕由于线多而变得混乱。可以用“
H
ide Lens Faces
”使显示变得清晰。本显示的优点是速度，它
的生成比立体模型快得多。
若某一面上发生光线溢出，则该面的光线不画出，如果光线发生全反射，那么在发生全反
射的面射入的光线画出，
射出的光线不画。
光线溢出与否将使用本章后面所讲的光线追迹计算来
详细判断。
阴影图
(Shaded Model)
目的：
用
OpenGL
图画表示镜头的带阴影的立
体模型。
设置：
< br>除了能设置亮度和背景色外，本选项与在立体模型中的设置是相同的。
画元件图
(Element Drawing)
目的：
本功能能自动创建供光学车间生产使用的表面，单透镜或双胶合透镜的图纸。
设置：
66
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