Zemax黑盒镜片的好处

发表的维克多argueta.

整合时关闭货透镜进入光学系统,必须具有关于如何在系统中与其他元素执行的完整信息。当涉及多个组件供应商(即电子设备,机械,光学)时,需要共享数据而无需透露关键的知识产权。

在传统数据表上发现的信息通常不足以用于正确的光学设计,因为它不提供像差分析,因此不适合评估图像形成。为此原因,Zemax档案的OpticStudio提供所谓的“黑匣子”。黑匣子镜头提供了所有必要的信息,以评估光学系统,无需详细说明光学设计正确。用户可以在黑匣子镜头之前或之后添加或修改任何元素,并进行射线跟踪,并在不看到或能够修改黑匣子内的设计而不进行的像差。

黑匣子文件福利双方:在保护OEM镜头供应商的IP时,它提供了一个镜头集成器,其中包含适当的设计所需的信息。

创造一个黑匣子

在ZEMAX中,在光学设计完成后可以制作黑匣子设计。一旦设计完成,光学工程师就会添加两个虚拟表面(一个在开头,一个结束时)作为“框架”设计。您可以在文件下找到黑匣子工具 - >导出菜单。

bbmenu.png

如果在选中“黑色框导出后创建和加载测试文件”,则会创建黑匣子后,将在您的设计中替换,并将创建一个新文件(添加_bb终止)。这可以帮助您确认黑匣子实际上表现正常。

使用黑匣子存在一些后果。例如,由于镜头信息隐藏在黑匣子内,因此无法访问评估,优化或任何类型的一般分析。同样,为黑匣子内的任何元素创建没有射线数据。可以在黑匣子内致倾斜,倾斜或改变坐标,但是重要的是第一和最后表面位于相同的坐标系内。

使用黑匣子

例如,让我们说,我们需要设计一个用于管道检查的工业内窥镜。我们希望在远端(远离操作员最远)的数字相机。为了最大限度地减少成本,决定使用搁板组件。对于这个例子,我们假设我们想从Edmund Optics使用微型镜头相机59-776(这只是一个例子,这个镜头比大多数医疗内窥镜的标准直径大,并且需要进一步评估机械阻力评估。)

当我们访问Edmund Optics产品网站时,我们获得了以下技术信息:

videoLens.png
dataSheet.png
datasheet2.png.

这是可以帮助我们为设计进行第一草稿的最低信息。它为我们提供了一些焦平面参数,而不提供评估色差的方式,失真(尽管它们具有该值),散光或任何像差。

我们可以尝试用几个镜头来近似这些数字,这样我们就可以有相同的焦距,视场或视场,但这是不能接受的,因为这是一个专利设计,我们不能有镜头系统的细节。因此,除非你准备拆卸镜头,评估和测量每一个组件,否则你没有其他选择,只能写一封电子邮件给客户服务,要求该组件的Zemax黑匣子文件。

(笔记:阅读我们的帖子关于为什么逆向工程镜头通常不值得尝试的)

您可以在任何设计中包含该文件。例如,在图3中,我们设计了我们设计中的两个黑匣子镜头。您可以看到在镜头数据上,它只是显示为“黑匣子镜头”,没有特定的半径或曲率,元素数量或材料。

BBLens.png
BBLensData.png

然而,我们可以评估不同的像差:图4显示了该系统的实施例,从436nm - 656 nm的彩色焦点

ChromaticAberration.png

有一些评估是不可能的:例如,任何物理光学评估(在使用变形光束或空间滤波器的情况下),都会返回一个错误消息。

personaloptics.png.

结论

当我们需要分享或使用专有组件时,黑匣子组件是一个强大的工具。虽然我们没有能力操作文件,但该工具提供了非常有价值的信息,这是不可能获得的。

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