CODEV使用手册.docx

CODEV 使用手册 1CODEV 是进展光学系统设计和分析的工具。 这一章向您介绍 CODEV， 帮助您学习和使用它， 并且简洁介绍用户使用界面和构造。名目CODEV 功 能 . 简 单 介 绍 . 关 于 命 令 和 宏 . CODEV 的 结构.开头，退出， 技术支持.CODEV 功能光学系统设计和分析工具CODEV 是为解决光学问题的一件有力和灵敏的工具软件。他的进展已经经受了 30 年， CODEV 是不断随着光学和计算机技术的提高而改进。他基于与一个可定制 Windows 用户界面， 有广泛的帮助，和优秀的技术支持，便于通过手册 CODEV 学习和使用。CODEV 的典型应用CODEV 有很多方面的应用。 下面一些典型的应用。为了个的光学设计而利用一个现有的设计进展评估和改善， 可以削减制作花费。塑料的，非球面， 衍射光栅面， 或现有的部件都可以如此进展设计。基于一个的产品要求要求而制造一个设计。 对光学设计进展生产公差分析，产生制图甚至输出 IGES (CAD) 文件应用是什么主要有三个方面：成象系统，光电子或光通信信系统，照明和其他的系统过去，主要应用在图象系统中。比方包括数码相机，变焦系统和增透镜， 光盘系统， 医学系统， 望远镜， 分光镜， 复印机， 投影机， 扫描仪， 缩微镜头系统， 还包括很多太空应用， 军用或者民间等。尽管这些应用已经存在很多年，但是随着技术的进展，使一些的工作产生如 照相机到数码相机， CD 到 DVD， 等等。 近年光电子的应用始终在成长，在照明和其他系统的应用显示了 CODEV 灵敏适应性。不需要从草稿开头现在说最终一项， CODEV 已广泛使用多年。 它的一个优点是不必需从草稿开头进展光学设计。 从一个现有设计做修改是是它典型的应用， 并且下面我们将教你怎么做， 使用 CODEV 的 New Lens Wizard。利用专利首先，New Lens Wizard.允许你从 CODEV 的一个透镜设计样品开头， 从 2,400 个专利的数据库，或者从你的自己的收集的“favorites” 或从一个空白的透镜开头。 虽然从样品透镜和专利库做为起始点， 但你应当也知道并且在设计中敬重学问产权。 在 CODEV 专利数据库包括过期专利， 还有一些期限未满的专利。 从它们作为起始学习， 但只是作为工作的起始点，使用任何期限未满的专利不能侵害专利全部人的权利。“favorites” 特征能是作为典型例子扩展应用， 或作为输入和你的同事的进展学习， 建立透镜设计的数据库是将来简洁的理解和将来更好的应用。 当你完成一个设计和作为一份透镜文件保存它时， 你能快速把它加到你的 favorites 中，使用 tools> favorites > 增加到 favorites菜单中，为以后的使用增加便利。简洁使用当你开头一个设计时， 你应当考虑包括本质是什么，然后考虑更多的细节。 偏振可以是最终一个重要的因素， 但是你可能不需要翻开所以现在不用担忧它。 下面是其他一些保持设计简洁的方面：在转到非球面设计或衍射前试着使用全球面设计。假设非球面或衍射是必需的， 首先考虑降低级别。不要使用 x 轴视场，倾斜，和偏心除非系统实际如此和非对称系统。但是不要考虑事情太简洁：即使系统仅仅是近轴使用(例如.，一些激光系统) ，至少在轴外使用另一个很小的 Y 视场， 假设考虑偏心的时候。仅仅使用一个视场有时会引起与太小的缺省孔径。圆锥曲线比非球面看起来更简洁，但是假设一个面为很小的曲率，当一个四阶非球面有有效的优化变数的时候一个圆锥曲线没有。这些例子你虽然感觉很专业， 但是当你使用 CODEV 后将能够生疏他们。更精准的说， 你应当轻松使用CODEV 的功能，利用撤消功能(EDIT>UNDO 菜单) 进展简洁的使用和且估量。假设它没有转变， 使用恢复并且增加一些更多的变数， 然后再运行你的优化。 这可能仅需要点击和少量时间再运行， 转变试验和误差是实际使用中有效的设计策略。关于手册说明读者手册的使用对象是利用 CODEV 的功能进展模拟，分析，和优化光学系统的任何技术人员。尽管在光学或光学工程的有一些学问背景是有帮助的， CODEV 的很多用户已经学习了必需的技能和学问，或通过职业的研习班(SPIE 和其他人) 或通过有各种各样的方式自学。CODEV 并不是那没有光学理论而进展透镜设计的暗箱， 但是必要的背景学问在设计的时候常常用到。关于手册手册功能齐全，但是并不尝试完整的阐述光学理论和光学工程， 至少没有形成任何体系。 也不要求阐述 CODEV 的每一个的特征。 只是通过一系列解决实际问题的例子来表达软件的使用。更多的介绍假设在用户界面的你更需要具体的信息和使用技巧， 请使用 CODEV 的 CODE V Test Drive。 更具体的功能信息或其他的例子，请参看 on program features, the online Help or Reference Manua He请参看“Online Help and Documentation”， 下面是更多的细节)。提示: 第 10 章，“Tech Talk: Useful Background,” 包含很多有价值的材料附录并具体的表达了光建模问题。它包括坐标系统， 系统数据， 瞳孔和渐晕， 并且还有其他重要的内容。 你可能在做第 2 章和 3 做例子前读过。假设你需要更多的学问背景去理解光学技术要点，我们建议您读参考书的一些相关的节(附录 B)。有 Fischer (2023) and Shannon (1997) 着作的书是很有很现代和实际应用意义的倾向于例子和争论的参考书。联机帮助和文档CODEV 包括广泛的联机的帮助和文档(它是“online”在 PC 屏幕上显示的而非打印的)，不是在网上的，而是与软件一起安装的)。 下面是得到帮助的方式，在 CODEV 中有很多得到帮助方法。 请看帮助菜单:选择 Help > CODE V Help (或按 F1) 为了翻开的帮助系统的窗口或对话框。选择 Help > Contents and Index 翻开帮助内容的索引; 在名目上双击扩展可以看到很多副标题。 从这里能查找帮助内容。选择 Help > What”s This? Help (or press SHIFT+F1)把光标转变成一“help pointer” 点击那些分类的能够看到一个相关的帮助话题(在界面的大多数按钮有帮助， 但有局部没有)。选择 Help > Online Reference Manual (Adobe Acrobat) 是完整的 CODEV 参考书手册， 包括全部的文本， 图形和例子。 参考书手册是可以查找的并且已经安装好的。选择 Help > Tip of the Day 每日提示(也可以关掉提示)。假设和术语阅读手册不需要太多必备条件，尽管它需要对光学系统的方法和术语有一些根本的了解。我们将使用一些不太多概念和术语。 假设你已经了解物理学学问，那么那包括根本的光学， 你将觉察术语的大多数生疏，虽然一些已经随着工程和设计已经更。light光的电磁性能表现在波长或颜色。光波最短的为绿色的光， 大约 500 x 10-9 米(m)， 或 500 微米(nm)。 光的速度在真空中为常数(c = 3 x 108 m/秒)， 但是光密介质中会减慢例如玻璃。在空间和材料之间的速度比率被称为折射率(n)， 是随着材料和波长的不同的变数。 光还有其他的属性，如在 CODEV 那能被模拟但重要性不如波长的偏振。Optical surface 面包含曲率，位置，材料 (主要是他来打算折射参数 )。Optical surface 还包含横向长度(孔径) 并且可以有其它的属性定义它的外形或特征。Geometrical vs. physical optics几何学的光学假设光沿直线传播，并且当他们遇到 Optical surface 时这些光线遵守简洁的法律(斯涅尔定律和反射定律)。 物理光学假设光是为波，并且有波的特性衍射。CODEV 的使用包含几何光学和物理光学。Ray tracing通过一系列 Optical surface 打算光路径的数学方法。 光线通常于几何光学联系， 但是在各种各样的光线觅迹方法被扩展到波甚至偏振所以允许物理光学计算(也被叫做基于波或基于衍射的计算)。Optical system包含光面和和一些特性系统数据) 定义与光面相交特征。在 CODEV 中光学系统是都是能被制造的真实光学系统模型。 它包含折射面，反射面， 或都包含。LENS在 CODEV 中把 LENS 作为光学系统的代称，就象把变焦透镜作为摄像机的代称。在寻常，透镜常常指把单一的依据确定方法制作的单片玻璃。在光学设计中称为透镜单元， 或一个光学元件。Object and Image surfaces物面是假定光开头的地方，象外表是光线集合和分析的位置(象是常常在那里形成了， 然而有时候不是)。 物和像的说法在经典光学中有特别的意义。在这一节将表达更多根本的光学学问。 很多在 CODEV 中被模拟的系统是成象系统， 因此这些关系是重要的， 知道概念和含义比知道方程是更重要， 由于 CODEV 为你计算这些数据。First-order or paraxial optics觅迹的光线被假设为简洁的直线方程(例如，角度很小便认为 SIN=， 光线高度很小等)，这些被称做一阶或近轴对定义光系统的根本特性使用更便利。FOCAL LENGTH是成像系统最根本的定义。薄透镜的焦距的定义是光从无限远所成的像的位置到透镜的距离。有效焦距(EFL) 说明一个真实的厚度不行无视的光学系统的焦距。假定你已经理解有更多的概念和术语，但是这些是根本。假设大局部是生疏的话，可以从附录 B 被列出了的书中读一些有关章节，就能够理解他的含义了。CODEV 界面简短扫瞄学习一些东西的最好的方法是使用他，我们将推举你使用CODE V Test Drive 作为CODEV 的使用界面。虽然他包含很多很多命令除了视窗应用外。这里介绍一些关于 CODEV 的界面概念和使用方法。Test Drive 是包含用户界面最根本特征的简短手册，和一些相关的说明材料。这手册将在表达界面的全部特征，但是他们包含在例子和说明文件中，手册的目标是阐述 CODEV 的各项功能的实际应用。阅读和依据 TEST DRIVE 中的例子操作然后回到这里连续学习使用技巧。假设对其他的视窗应用程序比较生疏，不不需要涉及太多的用户学问的构造。总之你不必担忧使用界面， Test Drive 将具体阐述从而更有效的学习 CODEV 的使用。提示: 留意当使用 CODEV 的数据表时， 你能选择任何单个表格或整行或列。表格对应于特别的数据例如厚度，当行通常对应于全部外表时。右键菜单项选择择位置不同所显示的菜单也不一样。 选择行， 在最左面的表格点击直到行变亮。也可以通过拖拽选择多行， 然后对他们整体进展操作(象删除一个外表一样)。全部这些说到的， 后面都有程序图片说明，并且包含简短的定义，假设在使用的时候找不到状态栏在哪里，可以回到这页参考。titile bar 包含当前镜头的名称window navigation bar -供给一种方法显示正在工作全部的界面。 导航条是能“停靠” CODEV 边上的一个工作台窗口，也可以隐蔽，在以下说明也同样消灭。MENU BAR-包含程序的很多功能。你可以增加其他菜单，(例如频繁使用的宏) 或定制对话框(利用 tools> customize 菜单)toolsbar为很多一般功能单个按钮。把鼠标放在按钮前可以看到按钮的描述信息。 通过鼠标可以拖开工具栏。也可以转变工具栏的内容(tools>custorms 菜单)Lens Data Manager (LDM) Window 用数字来显示镜头数据数据的表格。你能存取其它和修改数据表中利用用右击选择的表格、行或列的数据。仅仅包含弹出式菜单中选择的条目命令。Command Window“journal”是全部的基于文本输出的窗口，并且为直接输入命令和显示结果的工作区。Command entry line命令窗户的局部，假设你期望使用命令，是输入目命令的位置(CODEV 包含完整的命令和鼠标操作，你可以利用任何一种方式。)。Plot Windows通过命令方式显示的专用绘图窗口，最多能够显示多达100个，但常常用到三到四个。Tabbed Output Window特地的计算如MTF和斑点图的在CODEV中称为options。当从菜单条选定后， 每个选项制造它的自己的tabbed输出窗口(TOW)， 它包括文本， 图形，和警告或误差消息。TOW的主要特征是可以记住设定和点击Execute(Recalculate) 按钮重计算。Status Bar状态栏在CODEV主窗口下面边界处。 它显示一些参数例如焦距，尺寸规格， 等等。他可以通过customize对话框进展配置(tools>customize menu)。关于命令和宏在 CODEV 中可以运行选项菜单，填入数据表格和对话框，点击按钮。这在是手册中常常用到的，这里表达另一种方法。你也可以通过command window 中输入命令来运行程序全部的功能。假设你对使用 CODEV 很娴熟，你可能知道很多命令，并倾向于使用这种方法。假设这样，是很得意的。你可以通过菜单或者命令，或者都使用。还有一些界面功能不能仅仅通过命令来实现例如Tabbed output Windows(TOW”s)。这些为了特别设定界面是兼容老版本，更有助于有阅历的使用者的使用。假设你想学习命令，可以从这手册在附录 A 中被列出命令输入的例子。 你也可以利用帮助功能(利用 F1)进入文件，依据屏幕的提示，输入CODEV 命令的三个字母假设你是三个字母的喜好者，你可以进入CODEV 的命令语言库，这里有超过1000 个三字母命令，这可以帮助你理解我们在菜单界面的进展Macro-PLUS另一个方面需要知道和学习的命令语言是 ORA 供给的宏命令。在TOOLS>MACRO 菜单中 有很多他们觉察了在宏对话框(tools> macro 菜单)，或在 CODEV 安装名目的macro 子名目中。事实上，尽管从菜单界面你也可以使用宏很好，但是有时候必需使用命令宏。CODEV 的联机帮助镇南关有优秀的关于宏语言的编写和供给的宏命令。CODEV 的构造CODEV 包含很多局部， 但是它的整体构造是平坦的， 仅包含两层。交互式“核心” 在 CODEV 的被称为透镜数据治理器(LDM)。与程序的这局部可以通过菜单和对话框，或通过命令(假设你看快速的 CODEV> 在命令窗户中， 你在 LDM)。 与计算机的操作系统和文件系统 LDM 需要时维持透镜数据库和通讯。CODEV其它的功能是options功能。options是专用的计算目的例如MTF，斑点图，优化， 等等。有超过45个选择。 作为关心程序与他们的自己的输入会话你能想到他们， 命令和输出集装箱， 为那实质上他们是什么。 当在一个选择你正在工作时， 从LDM军事行动你被锁直到在选择对话框你单击“确认”或取消(或类型走或关于命令行的罐头， 假设你发射了选择在那里)。 假设除CODEV以外你观看命令窗口提示符，那么你在一个选择> (例如.， MTF>， AUT>， 等等.)。Macro-PLUS 总是常常用到的，当宏使用时，他们通过命令应用到到 LDM 或到 options， 取决于他们的功能编辑。开头， 退出，和得到技术支持安装 CODEV我们假定 CODEV 已经完全安装。 关于这方面的帮助， 请参看随着 CODEV 光盘的使用安装说明。假设系统需要保密匙，确认保密匙被插入电脑并行口。 假设有问题，请参考下面的“得到技术支持”。开头 CODEV点击启动菜单中的快捷图标或者双击桌面上的快捷图标，假设桌面上保存的话。保存设计保存一份透镜文件， 选择 FILE> SAVE LENS AS 菜单保存文本文件或图形文件的内容， 把它放置为当前窗口并且选择 FILE> SAVE AS 菜单。保存输入 CODEV 的设置， 点击左下方的角落选择对话况 OPTION SET 按钮。这里显示选择设置对话框。 点击设置对话框中 SAVE AS 按钮并输入你为设置所使用的名称。退出 CODEV选择 FILE> EXIT 退出或着在命令窗户中输入 EXIT)。获得技术支持虽然可以通过利用 F1 键和 HELP 菜单得到帮助，但是有时你需要专业人士的帮助，你有连接 ORA 效劳的几 (美国，工作时间): (626) 795-9101 在开头使用以前:先进展一些系统设定。CODEV 的一些系统设定能够影响整体外形和使用效果。这些系统中的很多是总体设定或个人偏好设定例如，字体尺寸等)，但是假设与这里被默认不同，可能引起一些错混。在你开头使用这指南以前，先做下面设定。选择 tools> preferences 菜单。在 freferences 对话框中， 点击 genera 选项。3. 检查和设定一些用到的(现在不要管手册中的其他设置): 系统单位设定为毫米millimeters孔径设定为到 semi(显示半径而非直径)4. 点按 UI 选项(用户界面设置;参看下面例子)。5. 检查和设定一些用到(现在不要管手册中的其他设置):在 SETTINGS ACTIVATION，选择 Invoke Options Settings First. 在 USE WIZARDS 中选择 NEW LENS。6. 单击“OK”保存这些设置和关闭 PREFERENCES 对话框。7. 选择 tools>CUSTOMIZE 菜单。8. 在CUSTOMIZE 对话框中，点击 FORMAT CELL 选项，选择 GENERAL FORMAT 按钮，在 Precision (# of digits)位置输入 5。9. 点击 CLOSE 按钮保存设置并关闭 SUSTOMIZE 对话框。10. 选择 EDIT>RADIUS MODE 菜单项选择择 radius/curvature 模式。按时打发受到放射点