如圖 1 所示，可以使用“表面屬性”中的“復合表面：添加矢高至下一表面 (Composite Surface: Add sag to the next surface)”復選框啟用復合表面屬性：

我們可以發(fā)現(xiàn)，不能為組件面設(shè)置材料和膜層，因為它僅用于將矢高分布提供給復合基面而不起其他任何作用。組件面的材料和膜層性能將跟隨基面的屬性。另一個重要的點是無論為復合組件面設(shè)置怎樣的孔徑，當算法計算矢高分布時，復合組件面的孔徑都將被認為與基面相同。

在光線追跡中，光線僅考慮在基面所表達的總表面矢高，組件面不直接參與光線追跡。

基面的矢高圖將顯示包含所有復合組件面的總矢高，而不是僅顯示基面的矢高。

• 雙錐面（Biconic）

• 雙錐 Zernike（Biconic Zernike）

• 切比雪夫多項式 (Chebyshev Polynomial)

• 偶次非球面（Even Asphere）

• 擴展非球面（Extended Asphere）

• 擴展奇次非球面（Extended Odd Asphere）

• 擴展多項式（Extended Polynomial）

• 網(wǎng)格矢高面（Grid Sag）

• 不規(guī)則面（Irregular）

• 奇次非球面（Odd Asphere）

• 奇次余弦面（Odd Cosine）

• 離軸圓錐自由曲面（Off-Axis Conic Freeform）

• 周期面（Periodic）

• 多項式面（Polynomial）

• Q型非球面（Q-Type Asphere）

• Q型自由曲面（Q-Type Freeform）

• 標準面（Standard）

• 超圓錐面（Superconic）

• 傾斜面（Tilted）

• 環(huán)形面（Toroidal）

• Zernike Fringe 矢高面（Zernike Fringe Sag）

• Zernike 標準矢高（Zernike Standard Sag）

• Zernike 環(huán)形標準矢高（Zernike Annular Standard Sag）

在下面的示例中（圖 3 所示），通過將組件面 4 添加到基面 5 形成 ROC（曲率半徑）= -500mm的拋物面反射鏡，另一個組件面 3 為表面矢高增加了 Zernike 項的擾動。

圖 3. 使用復合表面建模的拋物面反射鏡

可以從以下視圖中看到，啟用組件面（圖4 (a)）后，布局圖將顯示復合堆疊的總矢高，而不顯示單個組件面矢高。在圖4 (b) 中忽略所有附加表面的情況下，布局圖中將僅顯示基面（因此系統(tǒng)現(xiàn)在明顯失焦）。

忽略單個組件面

如圖 5 所示，選中“忽略此表面”復選框時，該組件面對復合表面的矢高貢獻將被忽略，行的顏色將變?yōu)樯罨疑?/p>

圖 5. 忽略單個組件面

如果要忽略或啟用系統(tǒng)中的所有復合表面，可以在鏡頭數(shù)據(jù)編輯器上方的工具欄中用兩個按鈕來輕松控制。

忽略復合表面/啟用復合表面

圖 6. 忽略所有復合表面

圖 7. 啟用所有復合表面

• 選擇“不移除”：矢高圖將顯示所選表面之前的所有組件面的總和。

• 選擇“移除復合矢高”：單獨繪制選定基面的矢高。

• 選擇“移除基底矢高”：僅顯示應(yīng)用于此表面的所有組件面矢高的總和。

在下面的示例中，如圖 9 (a) 所示，表面 3 和 4 是組件面，表面 5 是基面。復合表面矢高圖，圖9 (b)~(g) 解釋了上述與復合表面的矢高關(guān)系。

圖 9(a). 用于解釋復合表面矢高圖的手機鏡頭系統(tǒng)示例

如圖9 (b)~(d) 所示，當使用“不移除”時，矢高會逐行加起來：

圖?9(b)

圖 9(c)

圖 9(d)

如果要單獨顯示某組件面的矢高，可以使用“移除復合矢高”或“移除基本矢高”，如圖9 (e)~(g) 所示：

圖?9(e)

圖?9(f)

圖 9(g)

圖 10. 離軸反射式系統(tǒng)

如果單擊組件面的 “Composite” 選項卡中的“設(shè)置傾斜/偏心用于追隨基面孔徑 (Set Tilt/Decenter to follow Base surface aperture)”按鈕，則組件面將自動在基面的離軸孔徑上居中。點擊按鈕后 OpticStudio 會自動填充復合選項卡中的傾斜和偏心，以便組件面的矢高堆疊處于基面離軸孔徑的中心。其中，偏心與頂點位置匹配，而傾斜與離軸孔徑中心的基面旋轉(zhuǎn)方向匹配。

圖 11. “設(shè)置傾斜/偏心用于追隨基底表面孔徑”和“更新傾斜”按鈕

對于復合堆疊，“設(shè)置傾斜/偏心用于追隨基底表面孔徑光圈” 按鈕將用于基底之前的結(jié)果的一個組件面，并且復合堆疊中的所有組件面將具有相同的傾斜/偏心屬性，即復合堆疊將具有相同的坐標系。請注意，復合堆疊的傾斜/偏心只能在極靠近基面的組件面上看到，其中“設(shè)置傾斜/偏心用于追隨基底表面孔徑光圈”按鈕可以使用，對于所有其他組件面，這個按鈕將顯示為灰色。

如果用戶手動更改偏心值，則可以使用“更新傾斜 (Update Tilt)”按鈕（如圖 11 所示）自動填充更新后傾斜值，以便組件面的旋轉(zhuǎn)方向與指定偏心處的基面相匹配。

此外，復合表面擴展了現(xiàn)有 TIRR、TEXI 和 TEZI 操作數(shù)的功能，以前這三個操作數(shù)只能用于對以下表面進行公差分析：

圖 12. 之前TIRR、TEXI和TEZI僅用于有限的表面類型

現(xiàn)在得益于復合表面，任何可以成為復合基面的表面類型都可以使用這三個操作數(shù)來執(zhí)行公差分析請注意，TIRR、TEXI 和 TEZI 的擴展功能不包括對離軸孔徑的支持）。

對于符合條件的表面類型，TIRR 操作數(shù)將使用不規(guī)則面作為復合表面對這些表面進行公差分析；TEXI 操作數(shù)將使用 Zernike Fringe 矢高面作為復合表面對這些表面進行公差分析；TEZI 操作數(shù)將使用 Zernike 標準矢高面作為復合表面對這些表面的公差進行分析。

我們以圖 13 所示的手機鏡頭設(shè)計為例。

圖 13. 手機鏡頭系統(tǒng)示例

公差數(shù)據(jù)編輯器（TDE）填充了手機鏡頭表面 3 和 4 的 TEZI 操作數(shù)。之前 TEZI 不能直接與 Q 型非球面一起使用，但現(xiàn)在您可以直接在 TDE 中進行設(shè)置并使用以下公差功能，如圖 14 所示。

圖 14.在Q型非球面上使用 TEZI 操作數(shù)進行公差分析

當我們運行公差分析并保存蒙特卡羅文件時，您可以輕松檢查公差結(jié)果。

圖 15. 蒙特卡羅分析設(shè)置

我們還可以打開一個蒙特卡羅隨機文件來驗證并更好地了解操作數(shù)如何向表面添加不規(guī)則度。如圖 16 所示，Q 型非球面上增加了一個復合組件面，該表面帶有 TDE 中指定的 Zernike 標準矢高擾動項。

圖 16. TEZI 操作數(shù)使用 Zernike 標準矢高復合表面對 Q 型非球面表面進行公差分析

有一系列知識庫文章解釋了上面使用的手機鏡頭系統(tǒng)設(shè)計，該系列文章可參考：使用 OpticStudio 進行手機鏡頭設(shè)計第 一部分：光學設(shè)計

(https://support.zemax.com/hc/en-us/articles/7686411841043-Designing-Cell-phone-Camera-Lenses-Part-1-Optics)

請查看并使用手機鏡頭示例文件來嘗試新的復合表面功能，期待您的反饋！

IsCompositeSurface 用于此參數(shù)的 Sets 和 Get 值。SetOffAxisTiltAndDecenter() 根據(jù)離軸表面孔徑中心的復合表面基面法線矢量計算得出所需填充的恰當屬性值。

下面提供一個 Python 代碼的示例片段供參考：

TheSystem = TheApplication.PrimarySystem;

TheLDE = TheSystem.LDE

# Get Surface j Information

CompositeTest = TheLDE.GetSurfaceAt(j)

# Check “Composite Surface:Add sag to the next surface”

CompositeTest.CompositeData.IsCompositeSurface=1

# Press “Set Tilt/Decenter to follow Base surface aperture” button

CompositeTest.CompositeData.SetOffAxisTiltAndDecenter()

# Extract Composite Surface Tilt/Decenter value

CompositeTiltX=CompositeTest.TiltDecenterData.BeforeSurfaceTiltX

CompositeTiltY=CompositeTest.TiltDecenterData.BeforeSurfaceTiltY

CompositeTiltZ=CompositeTest.TiltDecenterData.BeforeSurfaceTiltZ

CompositDecenterX=CompositeTest.TiltDecenterData.BeforeSurfaceDecenterX

CompositDecenterY=CompositeTest.TiltDecenterData.BeforeSurfaceDecenterY

# Change the Tilt/Decenter values manually

CompositeTest.TiltDecenterData.BeforeSurfaceTiltX = 0

CompositeTest.TiltDecenterData.BeforeSurfaceDecenterY = 0

• COMPOSITEON(surface number) - 關(guān)鍵字

• COMPOSITEOFF( surface number ) - 關(guān)鍵字

• COMPOSITEOFFAXISAPERTUREON ( surface number ) - 關(guān)鍵字

• ISCS(surface number) ->returns 1|0 - 數(shù)值函數(shù)

ISCS() 當表面不是復合表面時將返回 0，如果表面是復合表面則返回 1。

有關(guān)這些命令的詳細信息，請參閱幫助文件。提供了一些示例代碼供參考：

! Uncheck the composite surface checkbox
PRINT 'Turn off composite surface j'
COMPOSITEOFF j
A = ISCS(j)
! ISCS () return 0 if it's not composite surf., return 1 if it's composite surf.
IF (A < 0.5)
PRINT ' ==> Composite surface flag is OFF'
ELSE
PRINT ' ==> Composite surface flag is ON'
ENDIF

! Check the composite surface checkbox
PRINT 'Turn on composite surface j'
COMPOSITEON j
A = ISCS(j)
IF (A > 0.5)
PRINT ' ==> Composite surface flag is ON'
ELSE
PRINT ' ==> Composite surface flag is OFF'
ENDIF

! Press the 'Set Tilt/Decenter to follow Base surface aperture' button
PRINT 'Set Tilt/Decenter to follow Base surface aperture'
COMPOSITEOFFAXISAPERTUREON j
PRINT ' ==> Click Tilt/Decenter to follow Base surface aperture button'