光学镜头设计基础——镜头坐标变换与光学设计

    常规的光学设计都是序列光学模式下进行的操作，有复杂镜、DMD等元件可能使用到混合NSC非序列模式，照明或者干涉类系统在非序列模式下构建。成像类光学系统设计，或者说是有像质要求，需要分析像质的光学系统是离不开序列模式的，这里主要阐述下序列模式下的光学系统构建。

    在上文中已经描述了在ZEMAX中进行序列光学设计的三步,也是系统参数设置的三步。接下来就需要建模光学镜片，物体在哪里?镜片在哪里?像面在哪里?这三问的思路其实就是序列光学的思想，光线就是从物体发出，经过光学元件，到达像面，通过分析像面上光线到达的光线分布与光程差来分析镜头。序列光学中的物体是理想的点光源，其发射的波长是在波段里面设置即可，像面也是理想的面，不是探测器，没有像元大小，没有奈奎斯特截至频率。光线在光学镜头中传播的顺序是镜头编辑栏中行号的顺序，光按照这个顺序经过每一个面，一旦某个面光线无法经过时，则会报错，光线也不会在镜片中进行散射或者内全反射，因为只有一个像面。

    序列模式下，光线传播是按照局部坐标系进行传递的，序列中每个面的坐标是相对前一个面顶点进行绘制的，需要改变坐标，得使用坐标间断来帮助实现。与非序列的全局坐标是有明显区别的。

    总之，序列光学就是一个局部坐标的传递，按照既定编号一个面一个面传播，每个面都可以在右图找到对应的面(除坐标间断这种虚拟面外，虽然没有实际面上的表征，但是从局部坐标系的变化中可以显露)。通过这样一个思路就可以搭建我们脑中的镜头模型了。

《ZEMAX中的坐标系转化》

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