ZEMAX光学设计中的视场设置详解（您思考过这些吗？）

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ZEMAX设计中，视场设置标签内容其实还是比较少的，可能部分人感觉这里没啥讲解的？因此提出两个问题来引入视场这个标签：

First，在ZEMAX成像光学系统设计中，当设置视场角40°，那么40°是如何定义的，是什么相对于什么来定义的角度，起于何，终与何？

Second，在ZEMAX中，序列光学设计中，系统的光源是什么，或者说系统的物是什么？望远镜设置的时候，物距是无穷远，是否考虑过为什么？

    该图即为ZEMAX中的视场设置标签，可以看出视场设置可以有四种选择，视场角（单位度），物高，近轴像高，实际像高。这个英文这里就不进行一一对应了，毕竟比较简单嘛！

需要对此一一讲解的话，首先需要对问题二进行简单讲解。ZEMAX序列下光学设计，默认的光源是点光源，抑可以说，物体是理想的点物体。设计望远物镜时，设置望远镜的物镜在无穷远，其实也就是这个意思。通俗来说，太阳离我们很遥远，我们就默认其到照射到地球是平行光。从理论上说，其实当物距与入瞳直径之比大到一定值的时候，就可以把物体看作是在无穷远，这也就是在设计手机镜头时候，物距设置为无穷远一致！

如下则是做的一个简单的实例，一个口径为10mm，焦距100mm的理想光学系统，然后做了一个多重结构，物距分别为400mm，600mm，800mm，1000mm，10000mm，100000mm，500000mm，从图中可以看出，下面三个结构，进入系统的光线基本上就是平行光线了。

（1）视场角，系统默认为这一项，适用于望远物镜，照象物镜，手机镜头，广角镜头等等光学系统的设计。另外，这里就此对问题一进行讲解。视场角其实物点与入瞳中心点的连线与光轴的夹角。那么我能来看下零度视场（这里我们夸张下无穷远的物体就如下图那么近），就是物高0与入瞳中心的连线，自然与光轴夹角为0，即视场为0度。那么轴外视场，物高为5mm时候，那么这个物点与入瞳中心连线与光轴就存在一定的夹角，这就是轴外的一个视场角度。

另外我们看看入瞳位置处的光线，如下图所示，一个为全图，一个是局部放大图，很明显不同视场的光学在入瞳位置处相交了。

（2）物高，就是物体的高度，是针对优先距离物体成像的光学系统，例如远心工业镜头，投影镜头等。

（3）实际像高和近轴像高，前者是像面的真实高度，考虑畸变的，后者是通过计算主光线的像高为视场的，不考虑畸变，如广角镜头和鱼眼镜头等畸变比较大的系统，二者区别明显。