zemax光线光扇图

 光线光扇图：

过光瞳Y轴的光束剖面，称为子午光扇；

过光瞳X轴的光束剖面，称为弧矢光扇。

可以显示作为光瞳坐标函数的光线像差。

 对于视场内任意一点，取其子午面内的光线，以光线在光阑面上的透射点坐标为横坐标，同时以该光线在像面上的坐标为纵坐标，描出所有点，构成的图形即为子午面光扇图。

通过入瞳某一坐标（PX，PY）的光线在像面上有唯一的位置（EX，EY），以EX，EY为纵坐标，以PX，PY为横坐标，分别建立坐标系，把通过入瞳的光线都在坐标系里描点就得到了光扇图。

光扇图仅仅表示了通过光瞳的两个切面的状况，而不是整个光瞳

比如下图：

展示的就是三个视场、x\y轴、两个波长的光扇图

分成三组是三个视场

每组两张图分别对应x\y轴

不同颜色的曲线代表不同波长，具体的对应关系在左下角

在设置界面，可以设置图形的缩放和光线数，更贴近真实情况，缩放设置为0表示将产生一个适合的比例。

可以选择是否使用虚线区分不同波长，以及是否考虑渐晕光瞳等

如果用虚线区分，效果：

 

可以选择显示的视场、波长个数，以及子午、弧矢面对应的面

表面用来设置观察的位置 

 从光扇图中可以分析下列情况：

1、离焦

 在焦点位置，曲线的斜率为0，也就是说，不管入射时的横坐标（光阑面上的位置）是多少，离轴多远，都将汇聚在焦点处。

如果不发生离焦现象，那此时不同横坐标对应的y值应当均为0（在轴上）

所以，如果此时曲线是直线且有斜率，发生离焦

根据斜率的正负可以判断此时的焦点位置在像面前（斜率正）还是像面后（斜率负）

2、球差

球差使光线不全交于近轴焦点

在近轴区域，可以将光线近似认为是近轴光线，不考虑球差，趋近于一条直线（先不考虑直线斜率）

当光线在光阑的位置距离中心逐渐边远，也就是在透镜的边缘位置，会产生较为明显的球差

整条曲线呈现“S”形

3、慧差

 

慧差是一种和视场及孔径都有关的垂轴（横向）像差，轴外点成为慧状的弥散斑。

整体曲线具有抛物线的形状（近似），尤其在正好对应焦点的中央位置，此时曲线是一条对称的抛物线。

4、像散

 

像散是由子午面和弧矢面的主光线焦距不同引起的

 像散的校正是使某一视场（一般是0.7视场）的像散值为零，而其他视场仍有一定的剩余像差。

此时，子午面和弧矢面有不同的分布，两条曲线不重合。