Ansys 公司旗下 Zemax 宣布發(fā)布三大產(chǎn)品的最新版本，包括旗艦光學(xué)設(shè)計(jì)解決方案 OpticStudio?，簡(jiǎn)化和優(yōu)化有限元分析 (FEA) 軟件和 OpticStudio 之間的工作流程的最新產(chǎn)品 OpticStudio? STAR 模塊以及簡(jiǎn)化光機(jī)封裝的 OpticsBuilder?。本次新發(fā)布版本 22.2 是 2022 年發(fā)布計(jì)劃推出的第二個(gè)版本。

工具、功能和性能

1.1 光線瞄準(zhǔn)向?qū)Вㄋ邪姹荆?br/> 獲取正確設(shè)置系統(tǒng)光線瞄準(zhǔn)的建議。 這個(gè)工具提供了你所需要的，用來確定你的系統(tǒng)的最佳光線瞄準(zhǔn)設(shè)置數(shù)據(jù)，包括 那些與增強(qiáng)型光線瞄準(zhǔn)算法有關(guān)的設(shè)置。（OpticStudio 22.1 中引入的算法，專門 為需要廣角視場(chǎng)的應(yīng)用而設(shè)計(jì)，如機(jī)器視覺、無人機(jī)上的監(jiān)控?cái)z像頭、自動(dòng)駕駛 汽車的攝像頭以及手機(jī)鏡頭）。通過新的光線瞄準(zhǔn)向?qū)?，您將知道何時(shí)以及如何 使用光線瞄準(zhǔn)來進(jìn)行精確的系統(tǒng)分析和建模。這個(gè)工具可以在系統(tǒng)資源管理器的 序列模式下的光線瞄準(zhǔn)部分找到。 運(yùn)行 "光線瞄準(zhǔn)向?qū)?"后，會(huì)生成一份文本報(bào)告。報(bào)告中有四個(gè)主要部分：
基本系統(tǒng)信息：文件名、系統(tǒng)孔徑和視場(chǎng)設(shè)置。
推薦設(shè)置：推薦的光線瞄準(zhǔn)設(shè)置列表。
決策矩陣：關(guān)于光線瞄準(zhǔn)向?qū)绾螠y(cè)試系統(tǒng)并找到推薦設(shè)置的摘要。
原始數(shù)據(jù)：用于做出以上所述的每個(gè)決策的數(shù)據(jù)。
在檢查了推薦的設(shè)置后，您可以簡(jiǎn)單地通過點(diǎn)擊一個(gè)按鈕來應(yīng)用它們，并關(guān)閉該 工具。

"光線瞄準(zhǔn)向?qū)?"是一個(gè)強(qiáng)大的工具，可以幫助設(shè)置所有需要光線瞄準(zhǔn)的系統(tǒng)， 它對(duì)那些光線瞄準(zhǔn)設(shè)置選擇不當(dāng)可能導(dǎo)致意外行為（如分析結(jié)果不連續(xù)或丟失光 線）的系統(tǒng)尤其有用。然而，請(qǐng)注意，存在一種可能，即沒有任何光線瞄準(zhǔn)設(shè)置 的組合可以解決這種意外的系統(tǒng)行為，在這些情況下，光線瞄準(zhǔn)向?qū)⒉惶峁┩扑]的設(shè)置
1.2 增強(qiáng)型光線瞄準(zhǔn)改進(jìn)（所有版本）
支持更多中孔徑和視場(chǎng)類型。Enhanced 增強(qiáng)型光線瞄準(zhǔn)現(xiàn)在支持更廣泛的光學(xué)系統(tǒng)類型，因?yàn)樗嫒莞嗟目讖胶鸵晥?chǎng)類型來支持更多的系統(tǒng)。除了光闌尺寸浮動(dòng)外，系統(tǒng)光闌類型現(xiàn)在也可以是入瞳直徑和像方空間F/#。這對(duì)傳統(tǒng)鏡頭設(shè)計(jì)至為重要。
控制入瞳直徑在弱照明情況下特別重要，例如在低光系統(tǒng)中，如夜視系統(tǒng)、顯微鏡、機(jī)器視覺系統(tǒng)、傳統(tǒng)攝影以及一些AR/VR 系統(tǒng)。
由于像方F/#控制PSF 的大小，從而控制系統(tǒng)的分辨率，這個(gè)孔徑類型可以被用于衍射極限的系統(tǒng)，如望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡和微距鏡頭。
之前，視場(chǎng)類型僅限于無窮遠(yuǎn)的角度和經(jīng)緯角，以及有限物體距離的物體高度，光線角度小于90°?，F(xiàn)在，視場(chǎng)角和經(jīng)緯角也支持有限物體距離的視場(chǎng)角。這對(duì)視場(chǎng)角大于180 度的廣角系統(tǒng)非常有用，例如用于攝影和監(jiān)控的安防攝像頭和魚眼鏡頭。這些改進(jìn)擴(kuò)大了設(shè)計(jì)的范圍。在這些設(shè)計(jì)中，這種新算法可以幫助解決諸如"無法追跡"的錯(cuò)誤和分析中的不連續(xù)問題。
1.3 導(dǎo)出到Speos 透鏡系統(tǒng)工具(限專業(yè)版和旗艦版)
生成當(dāng)前光學(xué)系統(tǒng)的降階模型用于Speos 仿真。Ansys Speos 經(jīng)常被用來將組件級(jí)設(shè)計(jì)整合到綜合系統(tǒng)仿真中，以便進(jìn)行渲染和可視化。其中一個(gè)例子是用OpticStudio 設(shè)計(jì)的相機(jī)傳感器，如這里所述：https://www.zemax.com/blogs/news/zemax-and-ansys-collaborate-to-enable-saferreliable-autonomous-vehicle-navigation. 從 OpticStudio 到 Speos 的數(shù)據(jù)傳輸以前是通過一個(gè)單獨(dú)的工具（導(dǎo)出到SPEOS 透鏡系統(tǒng)工具）支持的，但從22.2 版本開始，所需的數(shù)據(jù)模型現(xiàn)在可以直接從OpticStudio 創(chuàng)建。生成的模型包括光學(xué)系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)，以便在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中進(jìn)行準(zhǔn)確的光學(xué)傳感器模擬。為了計(jì)算降階模型，你所要定義的是傳感器的寬度和高度、采樣點(diǎn)的數(shù)量以及探測(cè)光線的數(shù)量。Ansys Speos 畸變文件將被生成并導(dǎo)出到Speos 透鏡系統(tǒng)的工具。報(bào)告會(huì)包含相應(yīng)時(shí)間、計(jì)算樣點(diǎn)、入瞳矢量、入瞳半徑、各入瞳的聚焦距離、給定入瞳的光學(xué)系統(tǒng)效率和光線發(fā)散度。該工具目前只支持旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的系統(tǒng)。您可以在文件>輸出文件>導(dǎo)出到SPEOS 透鏡系統(tǒng)工具中找到這個(gè)工具。
1.4 STAR 模塊: 性能分析(限訂閱制專業(yè)版和旗艦版，需要STAR模塊授權(quán))
展示溫度變化和變形對(duì)于系統(tǒng)性能的影響。性能分析使您能夠看到溫度變化和變形是如何在逐個(gè)表面的基礎(chǔ)上導(dǎo)致系統(tǒng)中光學(xué)性能的整體變化的。該工具的工作原理是依次打開和關(guān)閉有限元分析數(shù)據(jù)集，監(jiān)測(cè)指定性能指標(biāo)的變化（波前RMS 或者點(diǎn)斑RMS）。此外，該分析將區(qū)分來自二維結(jié)構(gòu)變形和三維溫度數(shù)據(jù)的性能變化貢獻(xiàn)。其結(jié)果是不僅能夠看到哪個(gè)（些）表面對(duì)性能變化的貢獻(xiàn)，而且能夠看到這種變化的成因。

這種分析能夠研究每個(gè)表面的溫度變化和變形如何單獨(dú)改變系統(tǒng)的性能，隨著每個(gè)表面的增加，累積的性能，以及所有影響的組合如何改變系統(tǒng)的性能。最后，文本欄可以讓你輕松地檢查和復(fù)制數(shù)據(jù)。
1.5 將ZRD 或ZBF 轉(zhuǎn)換為TSV (限專業(yè)版和旗艦版)
無需MATLAB 進(jìn)行ZRD 或ZBF 文件分析這個(gè)工具從ZRD 文件或ZBF 文件中讀取數(shù)據(jù)，然后將其寫入一個(gè)標(biāo)簽分隔值（TSV）文本文件。這個(gè)功能取代了以前的轉(zhuǎn)換ZRD 或ZBF 文件為MAT 數(shù)據(jù)文件工具，該工具只將輸出寫入MATLAB。轉(zhuǎn)換 ZRD 或 ZBF 到 TSV 工具的輸出文件與程序無關(guān)，因此可以在任何后期處理軟件中使用。雖然該功能不再需要安裝MATLAB，但TSV 文本文件可以用 MATLAB 進(jìn)行后期處理（以及其他任何可以讀取 TSV 文件的工具）。
1.6 支持Creo 7 動(dòng)態(tài)鏈接(限旗艦版)
動(dòng)態(tài)修改和優(yōu)化PTC Creo Parametric 7 生成的零件和裝配體OpticStudio 旗艦版可以在非序列模式下動(dòng)態(tài)打開PTC Creo Parametric 零件和裝配體，以便對(duì)不容易用原始或普通形狀建模的對(duì)象進(jìn)行建模和參數(shù)化控制。原生的CAD 零件可以使用相關(guān)聯(lián)的物體類型納入到非序列組件編輯器中。任何被明確定義的物體的尺寸都可以非序列元件編輯器中顯示和控制。光學(xué)工程師可以與機(jī)械工程師使用相同的文件，而不需要進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換。OpticStudio 現(xiàn)在可以動(dòng)態(tài)鏈接到 PTC Creo Parametric 7[TP1] , 同樣也支持先前的版本: Creo Parametric 6, 5, 和4. 您可以通過在配置選項(xiàng)->文件夾路徑的 Creo 路徑中設(shè)置 Creo 的版本。

1.7 改進(jìn)的ZMX 文件支持(所有版本)
設(shè)置默認(rèn)文件格式。您現(xiàn)在可以在項(xiàng)目配置選項(xiàng)中設(shè)置默認(rèn)文件格式為當(dāng)前二進(jìn)制文件格式（ZOS）或以往的基于文本的文件格式（ZMX）。這樣一來，OpticStudio 就會(huì)啟動(dòng)一個(gè)新的鏡頭文件，并以您選擇的格式保存。這兩種文件格式現(xiàn)在都支持所有的功能，以前關(guān)于ZMX 格式被棄用的警告已經(jīng)被移除。
1.8 全新二進(jìn)制鏡頭庫文件格式(所有版本)
將僅包含ZOS 文件的文件夾轉(zhuǎn)換為鏡頭庫文件。創(chuàng)建個(gè)人鏡頭庫現(xiàn)在除了支持基于文本的ZMX 文件外，還支持二進(jìn)制ZOS 文件。這個(gè)工具是用來把一個(gè)僅含ZOS 或ZMX 文件的文件夾轉(zhuǎn)換成鏡頭庫文件。如果該文件夾包含ZMX 文件，該工具將創(chuàng)建一個(gè)擴(kuò)展名為ZMF 的目錄（和以前一樣），但如果該文件夾包含ZOS 文件，該工具將創(chuàng)建一個(gè)擴(kuò)展名為ZLC 的新目錄。您可以在數(shù)據(jù)庫>庫存鏡頭>創(chuàng)建個(gè)人鏡頭庫找到這個(gè)工具。
1.9 項(xiàng)目目錄支持更多文件類型(所有版本)
項(xiàng)目目錄現(xiàn)在支持更多種文件。在OpticStudio 21.3 中引入的"項(xiàng)目目錄"系統(tǒng)，可輕松打包和存儲(chǔ)重要的 Zemax文件，以便在每個(gè)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上輕松訪問和操作這些文件?？梢酝ㄟ^文件選項(xiàng)卡下面的轉(zhuǎn)換為項(xiàng)目目錄工具，使用現(xiàn)有的 OpticStudio 設(shè)計(jì)文件創(chuàng)建項(xiàng)目目錄。在OpticStudio 22.2 中, "項(xiàng)目目錄"還支持以下文件類型：
網(wǎng)格文件(.GRD)
EULUMDAT 光源文件(.LDT）
公差文件(.TOP, .DLL)
黑盒文件(.ZBB)
用戶自定義孔徑文件（.UDA）

材料和目錄

2.1 目錄更新(所有版本)
獲得Ohara, Qioptiq Asslar 和MKS Instruments 的最新庫文件。材料更新的Ohara 材料目錄包括6 種新材料和PBL35Y 的更新后的透過率數(shù)據(jù)forPBL35Y。樣板列表Qioptiq Asslar 樣板匹配列表已更新，包括200 多個(gè)新的測(cè)試樣板。鍍膜Coating.DAT 文件已更新，包括MKS Instruments 的ZEC_AR-16 鍍膜。

錯(cuò)誤修復(fù)

Prepare for OpticsBuilder – 修正了一個(gè)該工具無法正確轉(zhuǎn)換STOP 表面的問題，這個(gè)STOP 表面要不是虛擬面，不然就是有非零的機(jī)構(gòu)孔徑值。STAR – 修正了熱分析中FEA 數(shù)據(jù)可能導(dǎo)致光線追跡失敗的問題。近軸光線追跡 - 修正了一個(gè)因?yàn)闄z查黑盒表面的漸暈可能導(dǎo)致光線追跡失敗的問題。ZOS 文件類型 –修正了ZPL 求解(ZPL Solves)中無法正確地儲(chǔ)存在ZOS 檔案格式中的問題。STAR FEA 數(shù)據(jù)查看器- 修正了STAR FEA 數(shù)據(jù)查看器中的一個(gè)問題，即當(dāng)Windows環(huán)境設(shè)定中的小數(shù)點(diǎn)符號(hào)被設(shè)定為逗號(hào)而不是句號(hào)時(shí)，結(jié)果顯示不正確。OpticsBuilder 文件準(zhǔn)備- 修正了一個(gè)CAD 零件問題: Creo Parametric 和CAD 裝配文件。Creo Parametric 物件在OpticsBuilder 文件準(zhǔn)備工具中被錯(cuò)誤地標(biāo)記為不支持。RCWA DLLs - 修正了在隨機(jī)模式下計(jì)算每階功率的問題。以前，功率被錯(cuò)誤地計(jì)算為Ex^2+Ey^2+Ex^2。STAR -修正了一個(gè)問題，即在撤銷添加了熱數(shù)據(jù)的透鏡的前表面后，布局圖無法顯示正確的光線方向。

已知問題

請(qǐng)注意以下問題:動(dòng)態(tài)鏈接–對(duì)于將OpticsBuilder for Creo 安裝在與OpticStudio 相同的電腦上并希望將OpticStudio CAD 動(dòng)態(tài)鏈接與Creo Parametric 7 一起使用的用戶，有一個(gè)已知的問題需要您注意并解決。在某些情況下，在OpticStudio 中創(chuàng)建或載入CAD 零件: CreoParametric or CAD 裝配體將無法連接，導(dǎo)致OpticStudio 應(yīng)用程序無回應(yīng)。為防止這種行為，您應(yīng)打開Creo Parametric 7，并檢查是否看到以下所示的任一（或兩個(gè)）警告消息。對(duì)于每個(gè)警告信息，你應(yīng)該勾選"記住這個(gè)決定"，然后點(diǎn)擊"是"。