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OpticStudio 22.1 版本說明

  • 25 January 2022
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22.1 版本說明

1月25日, 2022

繁體中文:

 

 

1. OpticStudio 22.1 包括以下工具、功能和性能 。

 

1.1 全新光線瞄準演算法:增強光線瞄準(所有版本) 

一種用於廣角系統的全新光線瞄準演算法。 

增加了一種新的光線瞄準演算法,專門為需要大視場角的創新應用而設計(如機器視覺、無人機上的監控鏡頭、自動駕駛車輛的鏡頭以及手機鏡頭)。為了解決現有演算法難以解決的問題,例如在使用現有光線瞄準演算法時可能出現的 "無法追跡"錯誤和分析不連續的情況,新演算法做出了重大改進。這種新方法被稱為 "增強光線瞄準",可以在系統資源管理器的 "光線瞄準 "部分找到。在22.1版本中,這種新方法可以支援旋轉對稱的廣角系統。

 

1.2 非序列離軸反射鏡改善 (限專業版和旗艦版) 

現今非序列離軸反射鏡可以支援自由曲面參數及更多功能. 

離軸反射鏡這一物件增加了新的自由曲面參數,使物體的前表面能夠支援更多的形狀。增加的參數支援日益複雜的離軸反射鏡的幾何形狀,這些幾何形狀在先進的光學設計中變得很普遍。這些新增項也使得在使用轉換為NSC工具時,更多的序列表面可以被轉換為非序列離軸反射鏡物件。用戶定義的孔徑現在也可以應用到離軸反射鏡上,進一步增加了使用該物體作為成像或照明系統的一部分時的設計能力。   

 

1.3 非序列體積全像繞射分析 (限訂閱制專業版和旗艦版) 

新增了非序列體積全像繞射效率分析。 

在非序列模式中增加了三種新的繞射效率分析,以分析用全像透鏡、全像表面和環形全像圖物件構建的體積全像圖。繞射效率分析可以展示全像表面的波長範圍、入射角度與繞射效率之間的關係,幫助用戶詳細瞭解全像圖的性能結構參數的關係。 

 

1.4 使用RCWA對浮雕光柵建模的DLLS更新 (限訂閱制旗艦版) 

提高了對高折射率材料的繞射光柵進行建模的準確性。 

在最新的RCWA DLLs中植入快速傅立葉分解。當光柵包括高折射率的材料時,該演算法的這一改進提高了精度。當光柵包括金屬時,這一點尤其重要,因為它們折射率虛部的數值通常非常大。這樣的光柵被廣泛用於兆赫茲技術的元件、一些紅外系統以及AR頭盔。 

 

1.5 STAR: 支援多波長(限訂閱制專業版和旗艦版. 需要STAR模組授權) 

STAR現可以支援在系統選項中定義的多波長。 

為了可以支援光譜響應對系統至關重要的廣泛應用-如自動駕駛汽車的鏡頭、手機鏡頭和導向雷射切割工具-STAR現今在擬合有限元素(FEA)資料集時,考慮系統資源管理器中的所有波長。同時,在一些STAR分析功能中增加了波長選項,以允許在選定的波長下查看光學系統的性能。 

注意:針對之前保存的.zmx和.zos檔,有限元素分析資料需要被重新擬合以啟用改進之後的擬合算法。 

 

1.6 STAR: 熱分析折射率圖(限訂閱制專業版和旗艦版. 需要STAR模組授權) 

這個新的分析功能顯示有限元素資料集折射率隨溫度的變化。 

熱分析折射率圖可以顯示,在一定溫度範圍內,指定給一個表面的有限元素熱分析資料中折射率與溫度的關係。這意味著溫度對每個特定表面的影響可以更好地被視覺化。折射率範圍一欄顯示了熱分析資料中光學性能最受影響的鏡片。 

 

1.7 STAR: FEA數據檢視器 (限訂閱制專業版和旗艦版. 需要STAR模組授權) 

可以在不載入資料到系統的情況下查看有限元素數據. 

新的FEA資料檢視器可以在不將資料載入到系統的情況下將其視覺化。這個工具還將以文本形式顯示關於資料的關鍵參數,如尺寸和中心位置。在載入和處理資料之前,您可以確認您使用的是正確的有限元素分析數據來避免錯誤。 

 

1.8 OPTICSBUILDER文件準備工具更新 (所有版本) 

OpticsBuilder可以動態顯示主光線分佈. 

通過改進的OpticsBuilder準備工具,您現在可以定義孔徑光欄,這樣就可以在OpticsBuilder中創建主光線。CAD使用者可以查看在交互模式下的主光線,以便準確地組裝機構元件。 

 

在序列模式下,您只需在光欄定義部分勾選將STOP表面轉換為固定孔徑,就可以在OpticsBuilder中得到一個具有吸收特性的孔徑。在非序列模式下,您可以從 "光欄表面/物體 "下拉式功能表中選擇作為光欄表面的物體。 

 

OpticsBuilder準備工具的使用者介面也進行了更新。現在的設置按功能分組,進一步匹配CAD使用者在OpticsBuilder中的工作流程。  

 

1.9 專案目錄支援更多種檔案類型 (所有版本) 

現今專案目錄支援更多的文件類型。 

在OpticStudio 21.3中,我們引入了 "專案目錄 "系統,它可輕鬆打包和儲存重要的Zemax檔,以便在每個專案的基礎上輕鬆訪問和操作這些檔案。通過使用 "檔案 "選項卡中的 "轉換為專案目錄 "按鈕,可以從現有的OpticStudio設計中創建一個專案目錄。 

OS 22.1中,專案目錄還支援以下檔案類型: 

  • STOP物件 (.ZST.TXT) 

  • 螢光體和螢光檔案(.ZAS, .ZES, .ZQE) 

  • 多邊形物體(.POB) 

 

2. 實驗功能 

 

2.1 光線瞄準精靈(RAY AIMING WIZARD)(所有版本) 

為您的系統量身定做光線瞄準設置。 

OpticStudio 22.1版本還具有一個令人興奮的實驗功能,稱為光線瞄準精靈。該工具為您提供確定系統的最佳光線瞄準設置所需要的資料,包括新的增強光線瞄準方法。通過新的光線瞄準嚮導,你將知道何時以及如何使用光線瞄準來進行準確的系統分析和建模。你可以在序列模式系統資源管理器的光線瞄準部分找到這個工具。要啟用這個實驗功能,選擇幫助>實驗功能>光線瞄準精靈。有勞您在Zemax社區論壇Zemax Community Forum上提供回饋以幫助我們改進這項功能。  

 

 

3. 程式設計 

 

3.1 MATHEMATICA ZOS-API 範本 (限專業版和旗艦版) 

新增使用Mathematica 創建ZOS-API.NET應用的範本。 

在程式設計選項卡中增加了兩個新的範本,方便Mathematica使用者使用ZOS-API。範本包括使用Mathematica創建獨立應用程式和交互擴展。

 

3.2MATHEMATICA ZOS-API 示例(限專業版和旗艦版) 

新增範例腳本展示如何使用Mathematica 創建ZOS-API..NET。 

在ZOS-API語法説明中新增了幾個範例檔。這些例子涵蓋了創建和設置一個鏡頭系統、從分析中提取資料、運行優化等各種工作流程。您也可以在Zemax資料檔案夾中找到相應的Mathematica notebook檔(.nb)。 

 

4. 材料和目錄 

 

4.1 目錄更新 (所有版本) 

CDGM最新版材料庫 

材料庫 

  • 最新版CDGM 材料庫包括了16種新材料,擴大了波長範圍,以及更新了一些現有材料的熱係數。 

 

5. 錯誤修復  

  • 公差資料檢視器 – 修正了以下問題:當某個蒙特卡洛檔案光線追跡失敗時,"公差資料檢視器 "中的 "摘要 "選項卡會顯示評價函數為0。修復後摘要選項卡會顯示這些檔案光線追跡失敗,與公差資料檢視器中的蒙特卡羅選項卡給出的9e9值一致。 

  • 公差資料檢視器– - 另一個被修正的問題是:敏感度選項卡提供了資料缺失以及提供不正確的資料,與摘要選項卡中每個公差操作數顯示的值不一致。這是由於TEDX/Y和TETX/Y操作數在序列模式下作用於非序列表面時,沒有被正確地添加到靈敏度表格中。修正後,靈敏度表可以正確地分析這些操作數,而且報告的資料與摘要中顯示的資料一致。 

  • VOLU 運算元 – VOLU操作數現在可以正確計算這兩種情況的體積:透鏡表面不是球形但仍具有軸向對稱性、機械半徑不等於半直徑(clear semi-diameters)。 

  • ZOS-API - 所有的組合值被添加到NSCTraceOptions枚舉中,以解決某些語言(Matlab、Python)不支援的位數OR操作。 

 

6. SOLIDWORKS 相容性 

 

由於達索系統公司單方面的決定,OpticStudio中的CAD連結將在2021年12月31日之後失效,OpticStudio中的SolidWorks功能不再受支援。隨著OpticStudio 22.1的發佈,您將無法使用在SolidWorks中創建的零件和裝配檔的動態連結。這意味著您將不再能夠在OpticStudio中測量這些零件的尺寸,以便進行修改、優化或公差分析。 

 

當您打開一個包含CAD零件:SolidWorks或CAD裝配文件:SolidWorks物體時,該物體將被轉換為CAD零件:STEP/IGES/SAT 物體,實際的 SolidWorks 模型(存儲為 .SLDPRT 或 .SLDASM 檔)將被轉換為 SAT 檔(.sat)。轉換後的檔案將被保存在Objects\CAD Files資料夾中,而原始檔案將持續存在。諸如雜散光分析等工作流程仍將提供具有相同精確度和準確性的結果。 

 

與Autodesk Inventor和Creo Parametric工具的CAD連結仍然不受影響,我們將繼續完全支援它們,實現對用這些工具創建的CAD零件的全面動態修改、優化和公差分析。由Inventor或Creo Parametric創建的修改後的物體也可以被保存為創建程式的格式,以保持光學模型的精確度。關於這個話題的 FAQ,可以訪問 https://www.zemax.com/pages/information-for-zemax-customers-using-solidworks

 


 

简体中文:

 

 

1. OpticStudio 22.1 包括以下工具、功能和性能 。

 

1.1 全新光线瞄准算法:增强光线瞄准(所有版本) 

为广角系统而生的全新光线瞄准算法。 

增加了了一种新的光线瞄准算法,专门为需要大视场角的创新应用而设计(如机器视觉、无人机上的监控摄像头、自动驾驶车辆的摄像头以及手机镜头)。为了解决现有算法难以解决的问题,例如在使用现有光线瞄准算法时可能出现的 "无法追迹"错误和分析不连续的情况,新算法做出了重大改进。这种新方法被称为 "增强光线瞄准",可以在系统资源管理器的 "光线瞄准 "部分找到。在22.1版本中,这种新方法可以支持旋转对称的广角系统。

 

1.2 非序列离轴反射镜改善 (限专业版和旗舰版) 

现今非序列离轴反射镜可以支持自由曲面参数以及更多.

离轴反射镜这一物体增加了新的自由曲面参数,使物体的前表面能够支持更多的形状。增加的参数支持日益复杂的离轴反射镜的几何形状,这些几何形状在先进的光学设计中变得很普遍。这些新增项也使得在使用转换为NSC组工具时,更多的序列表面可以被转换为非序列离轴反射镜物体。用户定义的孔径现在也可以应用到离轴反射镜上,进一步增加了使用该物体作为成像或照明系统的一部分时的设计能力。   

 

1.3 非序列体全息衍射分析 (限订阅制专业版和旗舰版) 

新增了非序列体全息衍射效率分析。

在非序列模式中增加了三種新的繞射效率分析,以分析用全像透鏡、全像表面和環形全像圖物件構建的體積全像圖。繞射效率分析可以展示全像表面的波長範圍、入射角度與繞射效率之間的關係,幫助用戶詳細瞭解全像圖的性能結構參數的關係。 

 

1.4 使用RCWA对浮雕光栅建模的DLLS更新 (限订阅制旗舰版) 

提高了对高折射率材料的衍射光栅进行建模的准确性。 

在最新的RCWA DLLs中植入快速傅立叶分解。当光栅包括高折射率的材料时,该算法的这一改进提高了精度。当光栅包括金属时,这一点尤其重要,因为它们折射率虚部的数值通常非常大。这样的光栅被广泛用于太赫兹技术的组件、一些红外系统以及AR头盔。

 

1.5 STAR: 支持多波长(限订阅制专业版和旗舰版. 需要STAR模块授权) 

STAR现可以支持在系统选项中定义的多波长。 

为了可以支持光谱响应对系统至关重要的广泛应用-如自动驾驶汽车的摄像头、手机镜头和导向激光切割工具-STAR现今在拟合有限元数据集时,考虑系统资源管理器中的所有波长。同时,在一些STAR分析功能中增加了一个波长选项,以允许在选定的波长下查看光学系统的性能。 

注意:針對之前保存的.zmx和.zos檔,有限元素分析資料需要被重新擬合以啟用改進之後的擬合算法。 

 

1.6 STAR: 热分析折射率图(限订阅制专业版和旗舰版. 需要STAR模块授权) 

这个新的分析功能显示有限元数据集折射率随温度的变化。 

热分析折射率图可以显示,在一定温度范围内,指定给一个表面的有限元热分析数据中折射率与温度的关系。这意味着温度对每个特定表面的影响可以更好地被可视化。折射率范围一栏显示了热分析数据中光学性能最受影响的镜片。 

 

1.7 STAR: FEA数据查看器 (限订阅制专业版和旗舰版. 需要STAR模块授权) 

可以在不加载数据到系统的情况下查看有限元数据集. 

新的FEA数据查看器可以在不将数据加载到系统的情况下将其可视化。这个工具还将以文本形式显示关于数据的关键参数,如尺寸和中心位置。在加载和处理数据之前,您可以确认您使用的是正确的有限元分析数据集,避免错误。 

 

1.8 OPTICSBUILDER文件准备工具更新 (所有版本) 

OpticsBuilder可以动态显示主光线分布. 

通过改进的OpticsBuilder文件准备工具,您现在可以定义光阑,这样就可以在OpticsBuilder中创建主光线。CAD用户可以查看在交互模式下的主光线,以便准确地组装机械部件。 

 

在序列模式下,您只需在光阑定义部分勾选将STOP表面转换为固定孔径,就可以在OpticsBuilder中得到一个具有吸收特性的孔径。在非序列模式下,您可以从 "光阑表面/物体 "下拉菜单中选择作为光阑表面的物体。 

 

OpticsBuilder准备工具的用户界面也进行了更新。现在的设置按功能分组,进一步匹配CAD用户在OpticsBuilder中的工作流程。  

 

1.9 项目目录支持更多种文件类型 (所有版本) 

现今项目目录支持更多种文件。 

在OpticStudio 21.3中,我们引入了 "项目目录 "系统,它可轻松打包和存储重要的Zemax文件,以便在每个项目的基础上轻松访问和操作这些文件。通过使用 "文件 "选项卡中的 "转换为项目目录 "按钮,可以从现有的OpticStudio设计中创建一个项目目录。 

OS 22.1中,项目目录还支持以下文件类型: 

  • STOP物件 (.ZST.TXT) 

  • 荧光体和荧光文件(.ZAS, .ZES, .ZQE) 

  • 多边形物体(.POB) 

 

2. 实验功能 

 

2.1 光线瞄准向导(所有版本)(RAY AIMING WIZARD)(所有版本) 

为您的系统量身定做光线瞄准设置。 

OpticStudio 22.1版本还具有一个令人兴奋的实验功能,称为光线瞄准向导。该工具为您提供确定系统的最佳光线瞄准设置所需要的数据,包括新的增强光线瞄准方法。通过新的光线瞄准向导,你将知道何时以及如何使用光线瞄准来进行准确的系统分析和建模。你可以在序列模式系统资源管理器的光线瞄准部分找到这个工具。要启用这个实验功能,选择帮助>实验功能>光线瞄准向导。有劳您在Zemax社区论坛Zemax Community Forum上提供反馈以帮助我们改进这项功能。  

 

 

3. 编程 

 

3.1 MATHEMATICA ZOS-API 模板 (限专业版和旗舰版) 

新增使用Mathematica 创建ZOS-API.NET应用的模板。 

在编程选项卡中增加了两个新的模板,方便Mathematica用户使用ZOS-API。模板包括使用Mathematica创建独立应用程序和交互扩展。

 

3.2 MATHEMATICA ZOS-API 示例(限专业版和旗舰版) 

新增示例脚本展示如何使用Mathematica 创建ZOS-API..NET。 

在ZOS-API语法帮助中新增了几个示例文件。这些例子涵盖了创建和设置一个镜头系统、从分析中提取数据、运行优化等各种工作流程。您也可以在Zemax数据文件夹中找到相应的Mathematica notebook文件(.nb)。 

 

4. 材料和目录 

 

4.1 目录更新 (所有版本) 

CDGM最新版材料库 

材料库 

  • 最新版CDGM 材料库包括了16种新材料,波长范围拓宽,以及更新了一些现有材料的热数据。 

 

5. 错误修复  

  • 公差数据查看器 – – 修正了以下问题:当某个蒙特卡洛文件光线追迹失败时,"公差数据查看器 "中的 "摘要 "选项卡会显示评价函数为0。修复后摘要选项卡会显示这些文件光线追迹失败,与公差数据查看器中的蒙特卡罗选项卡给出的9e9值一致。 

  • 公差数据查看器–– - 另一个被修正的问题是:敏感度选项卡提供了数据缺失以及提供不正确的数据,与摘要选项卡中每个公差操作数显示的值不一致。这是由于TEDX/Y和TETX/Y操作数在序列模式下作用于非序列表面时,没有被正确地添加到灵敏度表格中。修正后,灵敏度表可以正确地分析这些操作数,而且报告的数据与摘要中显示的数据一致。 

  • VOLU 操作数 – - VOLU操作数现在可以正确计算这两种情况的体积:透镜表面不是球形但仍具有轴向对称性、机械半径不等于净口径。 

  • ZOS-API - 所有的组合值被添加到NSCTraceOptions枚举中,以解决某些语言(Matlab、Python)不支持的位数OR操作。 

 

6. SOLIDWORKS 兼容性 

 

由于达索系统公司单方面的决定,OpticStudio中的CAD链接将在2021年12月31日之后失效,OpticStudio中的SolidWorks功能不再受支持。随着OpticStudio 22.1的发布,您将无法使用在SolidWorks中创建的零件和装配文件的动态链接。这意味着您将不再能够在OpticStudio中测量这些零件的尺寸,以便进行修改、优化或公差。 

 

当您打开一个包含CAD零件:SolidWorks或CAD装配文件:SolidWorks物体时,该物体将被转换为CAD零件:STEP/IGES/SAT 物体,实际的 SolidWorks 模型(存储为 .SLDPRT 或 .SLDASM 文件)将被转换为 SAT 文件(.sat)。转换后的文件将被保存在Objects\CAD Files文件夹中,而原始文件将持续存在。诸如杂散光分析等工作流程仍将提供具有相同精确度和准确性的结果。 

 

与Autodesk Inventor和Creo Parametric工具的CAD链接仍然不受影响,我们将继续完全支持它们,实现对用这些工具创建的CAD零件的全面动态修改、优化和公差。由Inventor或Creo Parametric创建的修改 后的物体也可以被保存为创建程序的格式,以保持光学模型的精确度。关于这个话题的 FAQ,可以访问 https://www.zemax.com/pages/information-for-zemax-customers-using-solidworks. 

 

 


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