CODE V设计具有矩形孔径或矩形视场系统的注意事项

尽管大多数光学系统所使用的镜头都是圆形的，但很多系统的像面是矩形的，也有些镜头或者反射镜是矩形的，例如扫描镜、放大镜以及取景器。

这篇可以帮助你理解如何正确的处理矩形视场或者矩形孔径。孔径在CODE V中很重要，因为所有需要光线追迹网格的分析选项，如PSF、MTF、光斑图等，都尝试先充满光瞳，直到某一个或者多个孔径限制了光线网格的范围。

矩形视场或矩形像面

在大多数的案例里，光学系统的孔径都是圆形的，矩形视场可以通过仅设置Y视场来模拟，并且最大视场等于矩形像面的半对角线。当需要模拟视场的真实形状时，例如扫描系统，我们需要注意由默认的圆形孔径引起的最大“角落”视场的意外渐晕。这个问题可以通过设置孔径功能重新计算系统的孔径来解决。

矩形孔径

下图显示了两个使用矩形孔径的光学系统，这两个系统均来自CODE V的样本镜头库。在CODE V中，矩形孔径可以是偏心的或者是有一定的旋转角度的。对于组合孔径来说，逻辑或和逻辑与可以用于任何孔径类型（通光孔径、边缘孔径、拦光孔径、孔洞孔径）。

设置孔径尺寸

可以通过以下两种方式定义孔径：

可以使用REX和REY命令行手动输入，或者通过用户图形界面输入。

右键点击LDM表格中要定义的孔径单元格，选择更改为矩形孔径，并输入数值。通过这种方式不能做偏心，旋转或者标记孔径的操作。

右键点击LDM表格中的一个表面，选择表面属性，然后转到孔径设置页面。

打开孔径检查的电子表格。

在CODE V镜头菜单里通过设置孔径选项来计算孔径（Lens > Calculate > Set Apertures）。同样的设置也可以使用命令行：SET CAP REC来进行。设置孔径对话框如下图所示。在软件内部，这种方式是通过光束的脚印来计算的，而不仅仅是只通过四个边缘的参考光线来确定孔径的大小。

自定义孔径的尺寸

只有默认的圆形孔径会在镜头发生变化时自动调整孔径的大小，因为默认孔径的大小取决于参考光线。在CODE V的LDM表格中，可以通过删除和重新定义孔径的选项来进行默认孔径和自定义孔径类型的转换。注意，确保你的孔径、光瞳大小以及渐晕保持相协调。如果你不需要矩形孔径来获得渐晕，并且默认的圆形孔径不会导致任何使得成像质量分析失效的渐晕，那么你可以在完成光学系统设计后再定义矩形孔径。

总结

在很多类型的光学系统中都有矩形视场出现，在使用CODE V设计矩形视场时通常不需要特殊处理，但是当使用复合的x，y视场时，请谨慎使用默认孔径。矩形孔径并不是很常见，除非是在非旋转对称系统或表面类型中。CODE V提供了一些有用的工具来帮助光学设计师处理矩形孔径，例如自动设置孔径的功能。CODE V的脚印图（FOO）功能对于矩形孔径来说也是很用的。下图是一个在实际系统中使用矩形孔径结合圆形孔径的案例。