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显微镜照明光学系统设计案例分享

显微镜照明光学系统设计简介以下介绍显微镜的照明光学系统设计。显微镜的规格如下所示：放大倍率：10倍NA：0.2（CCD对角的1/2）视场数：8无限远校正系统（infinity corrected ）: 12mm成像镜头焦点距离：200mm工作距离：45mm使用的光源：2mm NA=0.25光学系统的设计分为2类：成像系统 照明系统这里介绍的是照明系统的设计。暗场反射式照明用的非球面聚光镜设计作为暗场照明，为设置上一例中显微镜（成像系统）设计中的物镜，需要使用中心半径为8.5mm的中心遮蔽。最终的镜头数据以及布局图如下所示。在STOP表面上设置中心遮挡半径为8.5mm的孔径。这一部分是对暗场照明物镜的预设。在优化向导中，输入0.57遮蔽因子。表示中心遮蔽比例。本例中设置为中心遮蔽半径为8.5mm / 镜头半径15mm = 0.57 。所使用的评价函数如下所示。第1行 _  EFLY焦点距离设置为20mm。※与显微镜（成像系统）设计的物镜具有相同的焦距。第2行 _  REAB对于像面，指定主光线垂直入射。 对这个光学系统的照度分布进行模拟。在序列模式中可以进行简单的照度分布模拟。选择 分析 >扩展光源分析>几何图像模拟由于现在视场数据的定义是角度，视场大小的单位也是角度。文件选择“CIRCLE”，定义直径为4 ° 面光源。由于指定像面的大小为2，模拟结果表示直径为2mm的区域。结果显示选择为“Cross X”，以显示照度分布的截面图。进行分析之后的结果如下所示。半径0.4mm的范围内可读取到几乎一致的明亮度。在这里，将显微镜（成像系统）和显微镜（照明系统）设计的内容设置在一个文件内。成为显微镜的光学系统的设计案例。另外，该数据通过在多重结构中使用，可以根据结构在明场和暗场照明中进行切换。最终的镜头数据以及布局图如下所示。所使用的多重结构如下所示。在序列模式中使用多重结构。多个光学系统可同时进行定义。多重结结构1是明场照明的设定。使用显微镜（成像系统）设计的物镜数据。镜头数据编辑器中的数据如下所示。多重结构2是暗场照明的设定。使用的是显微镜（照明系统）设计的聚光镜数据。因此明场镜头数据被抑制。对该光学系统进行照度分布的模拟。选择分析 > 扩展光源分析 > 几何图像分析。明场照明（config1）中的照度分布如下所示。在0.64×0.48mｍ范围内可

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Yadong.Wang
5 months ago
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显微镜光学成像系统设计案例分享

显微镜光学成像系统设计案例简介以下介绍显微镜光学成像系统的设计案例。显微镜的技术规格如下所述：放大倍率：10NA：0.2（CCD对角的1/2）视场数：8无限远校正系统（infinity corrected ）: 12mm成像镜头焦点距离：200mm工作距离：45mm使用的光源：2mm NA=0.25光学系统的设计分为2类： 成像系统 照明系统 这里介绍的是成像系统的设计。原文出处及附件下载：Attachment

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Julia
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7 months ago
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asked in ZOS-API

ZOS-API: (Python) sequential batch ray trace example

An example of tracing 2 rays by using the following method.OpenBatchRayTrace

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7 months ago
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asked in ZOS-API

ZOS-API: How to save/load a .FLD file into a system

Is it possible to save and load .fld files in the Field Data Editor using the ZOS-API method?

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7 months ago
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asked in Got a question?

Extended source line/edge spread

OpticStudio includes the feature of geometric line/edge spread and FFT line/edge spread, which are useful analyses for measuring beam width. For example, consider using a 20/80 knife edge. Geometric calculations are based on the Spot Diagram, while FFT calculations use the FFT PSF. It is helpful to read the discussion in the following forum post to gain a better understanding on line/edge spread function. Geometric ESF vs FFT ESFHow can the similar calculation be implemented for extended source results? 

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7 months ago
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ZPLM tricks that you may don't know, but can be incredibly useful

I will share examples of using ZPLM as a workaround to solve some problems that I see/ you may experience in my daily support 😀.  

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10 months ago
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Trick: TOLR的另类用途-如何添加一个需要先经过优化才能得到的参数作为操作数添加到Merit function editor 中

TOLR的用途TOLR是优化操作数，与公差敏感度分析有关，目的是返回公差敏感度分析的统计结果，并将这个结果加入到优化过程中。但实际上，包含了compensation过程的公差分析其实就是不同扰动条件下的优化过程。所以TOLR也可以用做一些需要事先经过优化才能得到的参数，当作优化操作数来用。TOLR的使用要添加什么在这一部分讨论的TOLR的使用，与公差没有关系，只要用TOLR背后的优化过程，因此会包含自定义公差脚本部分（因为前一个优化和主要的优化所使用的merit function不同），Tolerancing script中的内容是定义如何补偿及优化的。这里主要用到：CLEARCOMP （remove variables） COMP (set veriables) LOADMERIT (choose merit function) OPTIMIZE 案例及比较在Analyze> Prescription Data> General Dataz 中汇报的 back focus length 是paraxial data，没有相应的操作数，这里利用TOLR来返回这一数据。准备：前一个优化要用的评价函数十分简单, 建立并保存 .MF 文件 。第一个操作数是用来评价BFL的计算，目标是使中心视场近轴光线在像面高度为0。第二个操作数用来计算厚度值的。分别保存为 merit1.mf merit2.mf打开Tolerance> TolerancingSet-up> Mode: SensitivityCriterion> Criterion: User Script/ Script: New 新建一个TSC 文件, 并保存 在选好的Tolerancing界面点击SAVE，保存为 TOLR006.TOP, 这个文件名的format必须符合TOLRXXX的形式。 到这里设置已完成可以直接使用, 比较得出返回的值在各个分析中一致

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jerry yu
10 months ago
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Difference between GetAllDetectorData() and GetAllDetectorDataSafe()

GetAllDetectorData() and GetAllDetectorDataSafe() are both methods that can be used to retrieve detector data for a specified detector object. The main difference between the two methods is that GetAllDetectorDataSafe() returns a two-dimensional array of double values double[,] that contains all the detector data for the detector object, while GetAllDetectorData() returns a boolean value that indicates whether the detector data was retrieved successfully, and one-dimensional array double[] . GetAllDetectorDataSafe() does not require the input of numPixels and detectorData, whereas GetAllDetectorData() requires these parameters in addition to (detector) ObjectNumber and Data(type).Check the examples to use the two methods: For python: TheNCE = TheSystem.NCEDetObj = 4obj = TheSystem.NCE.GetObjectAt(DetObj);numXPixels = obj.ObjectData.NumberXPixels;numYPixels = obj.ObjectData.NumberYPixels;DetRectangleData_FluxArea = TheSystem.NCE.GetAllDetectorDataSafe(4, 1)for x in range(numXPixels):

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10 months ago
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Trick: Alternative Use of TOLR - how to add an optimized parameter as an operand to the Merit Function Editor

TOLR is an MF operand that returns statistical results for tolerancing sensitivity analysis, and adds these results to the optimization process. In the background, the tolerancing analysis with the compensation consideration is another optimization process under different perturbation conditions. Therefore, TOLR can also be used as an optimization operand for the parameters that require optimization beforehand. Concept of using TOLR This section discusses the use of TOLR, which is unrelated to tolerancing. Instead, it utilizes the optimization process behind what we see. To use TOLR, you need to use a tolerancing user script. This is because the merit function used in the previous optimization and the main optimization process are different. By using a tolerancing user script, you can control which merit criteria to use tolerancing user script defines how to compensate and optimize. The following commands are the ones we used: CLEARCOMP (remove variables), COMP (set variables), LOADMER

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11 months ago
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Setting up a Virtual Environment in PyCharm for your project

 When developing a project in Python, it is important to have a clean and isolated environment to avoid conflicts with other packages or dependencies. This is where virtual environments come in handy. In this guide, I will show you how to set up a virtual environment for a project in PyCharm.Step 1: Install Virtualenv in Command Promptpip install virtualenvStep 2: Create a new PyCharm projectCreate a new PyCharm project through File > New Project.check the right bottom interpreter is the one you created just now, in this case(zos_venv)Step 3: Configure the new virtual environmentOpen the terminal by clicking on the Terminal tab at the bottom of the screen. To activate the virtual environment, navigate to the location of the virtual environment in the terminal using the cd command. Once you are in the correct directory, you can activate the virtual environmentcd .\zos_venvcd .\Scripts.\activateStep 4: Configure the new virtual environmentThe environment name (in this case zos_venv) a

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1 year ago
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紫边模拟

本例介绍黑白边缘颜色表现的例子。为了展示边缘颜色，创建并保存以下图像文件。本例使用OpticStudio中的双高斯范例文件：\Documents\Zemax\Samples\Sequential\Objectives\Double Gauss 28 degree field.zmx为方便理解最后的结果，将第11个表面的曲率半径改为-100，并使用快速聚焦工具。垂轴色差如下所示，视场3的红色与蓝色代表的波长的垂轴色差约为54μm。在“分析”选项卡中打开图像模拟。 要检查原始图像，进行以下设置： 输入文件选择已创建并保存的文件。 图像应以 0.5mm 的边输出，像高通过像高 = 焦距×tanθ 计算。 像高为 0.5mm，焦距为 120.5mm，因此 theta= 0.238°，输入 0.238 作为视场高度。 将过采样设置为 64 ×，以插值原始图像以平滑输出图像的边缘。 将 C、d 和 F 线分配给原始图片的 RGB，因此波长应为 RGB。 选择 3 作为视场。 要输出原始图像，请将其显示为光源位图。 按“确定”可输出以下信息： 按下来，设置镜头的像面。显示为模拟图像，像面的一边为0.5mm,像素尺寸为 0.001,X和Y像素数各500｡按“确定”按钮，获得以下图像。 边缘颜色渐变。 如倍率色差图所示，图像高度较高的一侧有蓝色，低侧有红色。

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1 year ago
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ZOS-API- How to use Non sequential ray tracing tools

NSCRayTrace = TheSystem.Tools.OpenNSCRayTrace(); NSCRayTrace.ClearDetectors(0); NSCRayTrace.SplitNSCRays = true; NSCRayTrace.ScatterNSCRays = false; NSCRayTrace.UsePolarization = true; NSCRayTrace.IgnoreErrors = true; NSCRayTrace.SaveRays = true; NSCRayTrace.SaveRaysFile = 'Digital_projector_flys_eye_homogenizer.ZRD'; NSCRayTrace.RunAndWaitForCompletion(); NSCRayTrace.Close(); Run NSC ray trace Logic = {'False', 'True'}; ZRDReader = TheSystem.Tools.OpenRayDatabaseReader(); prefix=TheSystem.SystemFile.TrimEnd('.ZMX'); ZRDReader.ZRDFile = System.String.Concat(prefix,'.ZRD') ; ZRDReader.RunAndWaitForCompletion(); if ZRDReader.Succeeded == 0 disp('Raytracing failed!\n\n') disp(ZRDReader.ErrorMessage) else disp('Raytracing completed!\n\n') end ZRDResult = ZRDReader.GetResults(); [success_NextResult, rayNumber, waveIndex, wlUM, numSegments] = ZRDResult.ReadNextResult(); while success_NextResult == 1 fprintf('\n\nsuccess_NextResult: %s, rayNumber: %d, waveInd

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Amy Entin
1 year ago
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室内照明案例分享2—室内场景模拟

本文介绍室内照明（天花板顶灯），在室内人眼所看到的情况的模拟示例。上一篇文章中，我们创建了照亮房间的照明部分。我们将从创建家具开始。 家具制作使用Part Desginer功能创建房间家具。下面是沙发的示例。 同样，创建（带电视支架）电视、窗帘、桌子和椅子。各自创建膜层数据。反射率可以自由设置。下面是用于沙发的示例。同样，创建多个膜层。这里创建的膜层，分配如下。 Sofa       ：沙发和椅子的座位部分。WOOD　：桌子、椅子和电视支架。Curtain　：窗帘。各波长对应的反射率如下图所示。◆Sofa◆WOOD◆Curtain对物体表面进行分组在“分析”选项卡的物体编辑器中打开物体。将使用同一膜层的表面转换为同一面组。通过为每个面组设置膜层属性，可以省去为每个表面设置的麻烦。通过如上的设置，椅子的面0使用WOOD膜层，Lambertian 散射。 模拟人眼在室内所见人眼所见的模拟方法如下：使用镜头。 使用RayRotator。 但是，如果使用透镜，由于景深较浅的缘故，整个房间因为离焦无法反射成清晰像。要实现模拟是困难的。 另外，使用 RayRotator 时，需要将光源放在相机内部，无法显示安装在室内的光源照亮室内的亮度情况。 因此，像针孔照相机那样景深深，光源可以放置在相机外部的方式进行模拟。下图是非序列元件编辑器中的信息。Object１：光源。　　　　Object２：通过（颜色）探测器探测图像。　　　　Object３：针孔相机的外壳。　　　Object 4：0.2mm×0.2mm 物体。使用重点采样，因此十分重要。　　Object 5- 10　：房间四周的墙壁。Object 12-16：设置的家具。 相机部分的设定如下所示。物体2是探测器物体。物体 4 设置为非常小的矩形。 然后，在“重点采样”中，光线指向该物体后汇集，并记录在探测器中。 只有通过物体4光线才能到物体3（物体3是相机外壳），为设置光线不直接进入探测器，物体3属性为吸收。 该方法与针孔相机原理相同，它就像在探测器上投射室内图像一样。从物体 3 到探测器的距离会影响透视。 越短，透视就越突出。在此示例中设置为 50mm，在此情况下，透视感自然。物体４作为散射表面，设置重点采样。这样，被照射的物体上散射的所有光线都可以指向物体 4。然而，这种情况下，墙壁和地板上反射的光不能再次照亮房间。因此，我们

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CA
1 year ago
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室内照明案例分享1—照度分布的模拟

本文介绍在 OpticStudio 中对室内照明进行模拟。创建室内照明 通过光源物体创建室内照明。 在这里创建室内照明的规格，如下所示。 亮度　    ：3000 　lm 直径　　：φ550　mm 配光　　：半值  60°此外，房间空间设置如下。 宽：2.7 m × 3.6m 高：2.2 m 对光源物体使用（椭圆）光源。 为了确认光分布，设置（极）探测器和（矩形）检测器。 由于房间高度为 2.2 米，因此（矩形）探测器被设置在 2.2 米处。 亮度为 3000lm，因此能量设为 3000由于直径为φ550mm，在X半值和Y半值参数中输入半径275mm。通过在余弦指数中输入 1 来指定亮度分布。 执行光线追迹的结果如下所示 光分布 光分布按照输入的余弦 1 次方成比例分布。 此外，最大亮度为 962.53 坎德拉。  照度分布2.7m × 3.6m的探测器放置在距光源 2.2 米处，照度分布如下图所示，中心照度为 197 Lux。 从先前的969.6坎德拉开始计算969.9 坎德拉 / （2.2 米） ^2 = 200 流明 / 平方米，近似计算与模拟结果相符。  查看照度分布，探测器边缘照度降至中心峰值照度的 36%。  光谱我们将使用 YAG 荧光粉白色 LED 光谱进行照明。  查看光谱，如下图所示。 光源的光谱决定了被照亮物体的外观颜色（显色性）。 参数对室内照明的仿真结果有显著影响。   那么，由于光源的数据是可创建的，因此，我们将在“室内”设置的条件下，模拟“室内照明”。 以下为非序列元件编辑器。  房间大小宽：2.7 m × 3.6m 高：2.2 m 使用矩形体创建墙。 探测器位于每面墙的前面（-1mm）。  ※ 在参考物体中输入“-1”，参考上一个物体。 ※ 在探测器的“仅前面”中输入“1”，仅接收来自前面的光线。  接下来，为每面墙设置膜层。 膜层可以按下面所示进行添加。 Coating名：WALL　所有可见光范围内的反射率为 65%。  通过查看不同波长的反射率，可以看到可见光范围的波长内反射率为 65%。  Coating名：BROWN在可见光范围内，短波长具有较低的反射率，而长波长具有更高的反射率。每面墙都反映出所创建膜层的反射率。 散射设置为 “Lambertian”。散射百分比，输入 1。 通过这样的设定，物体既有所设置膜层的反射率，同时有

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Julia
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1 year ago
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照明应用中的优化：可以根据探测器上想要的irradiance分布来优化自由曲面镜吗

在非序列模式中，如何将探测器上的结果设置为优化目标来优化自由曲面镜。比如可以将圆形光斑优化为矩形均匀光斑吗？ 

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K
1 year ago
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Zernike standard sag 表面的 Norm radius 如何理解？

Zernike standard sag 表面的 Norm radius 如何理解？ 如果在已经定义好的表面基础上更改了Norm radius，系数可以通过更改再对应到原来的表面吗？ 

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Julia
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1 year ago
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ZPL Macro: 如何更新使用文件定义的表面/物体

在使用由文件定义的序列表面或非序列物体时，例如序列模式 user defined surface, 或非序列模式的例如 Tabulated Faceted Toroid 物体时，如果需要更新所加载的文件，在ZPL macro中如何设置。

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Julia
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1 year ago
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如何利用ZPL macro 进行解空间全局搜索

使用ZPL进行优化除了能感受到速度慢之外，还有一个迷惑点：当一个系统优化到一定程度后，MF的值不变了。比如我想写个for loop 每次执行OPTIMIZE 10， (10 个循环的optimization)。是不是由于在10个循环没有找到解后，它又回到了起始的状况，这样使得优化器在MACRO中永远没法找到解？ 

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Julia
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1 year ago
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无焦系统中如何查看像面上的RMS光斑尺寸

无焦系统中已开启像空间afocal选项：  System Exploerer> Aperture > Afocal Image Space如何查看像面上的RMS光斑尺寸？

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Julia
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1 year ago
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【Q&A】使用Zemax软件更快实现立方体卫星的设计与迭代

感谢大家对 Zemax 的关注与支持！我们将在以下时间开展本次的网络研讨会，您可以通过以下链接进行本研讨会的注册。并且，您可以在 Zemax 社区论坛上，事先或者在研讨会结束后针对本次研讨会内容对演讲者进行提问，感谢您对于本次主题的关注！ 时间:2022年4月20日(周三)14:00-14:45 参与链接: https://register.gotowebinar.com/register/6742589453100818955?source=community 内容摘要：“立方体卫星（CubeSats）”纳卫星被用于微型技术的在轨演示、小型有效载荷主导的任务以及科普教育活动中。这类卫星通常设计为立方体单元1U cubes(=10 cm x 10cm x 10cm)标准化尺寸，随载荷卫星尺寸可在1U到6U之间变化。由于这类卫星的部署成本较低，常被用作航天领域基于太空的光学系统低成本解决方案。立方体卫星的设计流程包含系统光学设计，封装光机结构设计，在轨运行结构和热的影响。本次研讨会中，我们会展示Zemax的一系列软件是如何应用在CubeSat设计的各个流程。我们首先利用Zemax OpticStudio进行光学部分的设计，并利用Zemax OpticsBuilder将光机固定件应用到设计中，利用Ansys软件执行FEA分析，并展示如何利用OpticStudio的STAR模块使用FEA数据检视对系统的影响。通过本次研讨会您将了解到如何把这些离散的模拟步骤整合到Zemax软件当中。 演讲者：张玲，Ansys Zemax 高级应用工程师

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Julia
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2 years ago
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ZPL中的 Function 和 Keywords 有什么区别

如何区分并正确使用ZPL 中的 Function和 Keywords？

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2 years ago
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OpticStudio中单模光纤耦合功能中显示的三个效率的含义？

单模光纤耦合功能里，软件会分别计算： 系统效率接收效率耦合效率这三个效率含义是什么？以及最大效率含义 

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2 years ago
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OpticStudio 可以导入UA3P的测试数据吗

我想查看加工后的表面面型对于系统光学性能的影响，使用UA3P 对表面进行了测试，测试数据可以导入模拟中吗？ 

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2 years ago
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在非序列中优化准直透镜，如何设置操作数NSDD的各参数

在非序列中模拟及优化激光准直镜，如何利用操作数NSDD设置系统的评价函数，其中的pix # 和 data 应该如何设置？

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Julia
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2 years ago
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Distortion: 如何获得相机校正算法中用到的畸变参数

在相机校正中使用算法对图片进行畸变校正时，需要使用如以下链接中所描述的畸变参数，如何从OpticStudio中来获取这些参数？ https://docs.opencv.org/4.x/d4/d94/tutorial_camera_calibration.htmlhttps://www.mathworks.com/help/vision/ug/camera-calibration.html x_distorted = x(1 + k1*r2 + k2*r4 + k3*r6)y_distorted= y(1 + k1*r2 + k2*r4 + k3*r6)

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Julia
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2 years ago

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