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「光路解析」機能で光線が当たった面を特定できるか

  • 29 November 2023
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お世話になっております。天文観測機器の迷光解析をしており、「光路解析」機能で質問があります。「光路解析」を使用すると、光線が当たったオブジェクトの順番をもとに光路がまとめられておりますが、各オブジェクトに存在する「面」で光路をまとめることは可能でしょうか?

例えば、解析対象に保持機構や筐体が含まれる場合、ZOSモデルにSTEPファイルを使用することがあります。その場合、モデルに複数の面が定義されていますが、光路がどの面に当たったのかが知りたいことがあります。

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Best answer by Takashi Matsumoto 4 December 2023, 06:37

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ご質問有難うございます。

お答えします。

少し操作が必要ですが、おおむね可能です。おおむねの理由は、Faceの数によります。後ほど説明します。

 

まず、「光路解析」には以下の様にフィルタ文字列を入力することができます。

一方フィルタ文字列には以下の様に光が当たったオブジェクトとフェイスを指定するX_HITFACE(n,f)が存在します。

これを使えば、例えば以下のような光学系で、第2オブジェクトの後ろ面(Face2)を指定するX_HITFACE(2,2)を入力すると、

以下の様に光路解析の結果を分離できます。

ここからおおむねといった理由の説明です。

FaceはCADファイルのすべての小さな面を表すことができるわけではありません。

OpticStudioで1つのオブジェクトに設定できるFaceは50個までで、それ以上の面はすべてFace0に分類されます。

この面をFaceに紐づける設定はオブジェクトのCADタブの「面からフェイスへのマッピング」もしくは、オブジェクトエディタの「フェイス割り当て」で変更できます。

もし、この50個以上ほしい場合は、残念ながらその面の直前に同じ大きさの面オブジェクトを配置するといった工夫を行う必要があります。
以上になります。

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松元様、ご回答ありがとうございました。フェイス設定はうまく使えていませんでしたが、それで面指定できることがわかってよかったです。50個という制限の情報もありがとうございます。

 

もう一つご質問させてください。「光路解析」機能を実行しますと、当たったオブジェクトに基づいて光路番号が定義されそれぞれの光路の光量がわかります。この機能は光路がリスト化され、主要な迷光光路を取り出せて便利なのですが、これを面(あるいはフェイス)で分類することは可能でしょうか?

具体例としては、STEPファイルに複数の保持機構などが含まれる場合、どの保持機構のどの面にあたった迷光が一番影響が大きいのかを把握したいことがよくあります。この場合、STEPファイルをCADソフトで編集し、保持機構一つ一つを別のSTEPファイルとすることで、オブジェクトを分けることはできます。そこから、どの面(フェイス)に当たった迷光が主要なのかがわかるようリスト出力ができればと思うのですが、可能でしょうか?ある程度当たり付けができれば、面を同じ大きさの面オブジェクトで置き換えることや、STEPファイルをさらに分割するなどでできそうなのですが、手間がかかるため、よりスマートな方法があれば教えていただければ嬉しいです。

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ご返信有難うございます。

お答えします。

>「光路解析」機能を実行しますと、当たったオブジェクトに基づいて光路番号が定義されそれぞれの光路の光量がわかります。この機能は光路がリスト化され、主要な迷光光路を取り出せて便利なのですが、これを面(あるいはフェイス)で分類することは可能でしょうか?

残念ながら、光路解析を用いて、直接フェイス単位で並べ替えることは出来ません。

これは、以下の様に「光路追跡」機能ではオブジェクト単位で表示されるためです。

一方ZRDファイルは、光線追跡データベースビュワー機能の様に、フェイスの情報も含まれています。つまり、もしおっしゃるような解析を行いたいのであれば、ZRDファイルのデータを用いて解析を行うようなAPIを作成する必要があります。

 

簡易的で簡単な方法としては、以下の様に、「オブジェクトのディテクタ」機能を使う方法もあります。


この機能を用いることで、CADオブジェクトも含めて、吸収されたエネルギーや入射エネルギー量を視覚的に示します。

ただ、この三角形のピクセルの数は変更できませんし、データも上記の様なあれもしくはテキストデータのみとなりますが、ビジュアライズできる点で優れています。

以下の記事のZOS-APIを用いると、複数のオブジェクトに対するテキストデータを取得することが可能ですので、例えば特定の範囲のノード点のデータ集計すると、フェイスに入射したり吸収されたしたエネルギーがおおよそ推察できると存じます。

https://support.zemax.com/hc/ja/articles/6200137099667-%E9%AB%98%E5%87%BA%E5%8A%9B%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%82%B6%E3%83%BC%E5%85%89%E5%AD%A6%E7%B3%BB%E3%81%AESTOP%E5%88%86%E6%9E%90-%E7%AC%AC-4-%E9%83%A8

 

以上になります。

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再度のご回答ありがとうございました。ZRDにフェイスを含めた情報が入っているのでそちらを解析する方法があるということと理解しました。試してみたいと思います。

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