Ansys 公司旗下 Zemax 宣布發布三大產品的最新版本，包括旗艦光學設計解決方案?OpticStudio?，簡化和優化有限元分析 (FEA) 軟件和 OpticStudio 之間的工作流程的最新產品?OpticStudio? STAR 模塊以及簡化光機封裝的?OpticsBuilder?。

本次新發布版本 22.2 是 2022 年發布計劃推出的第二個版本。

01 工具、功能和性能

1.1 光線瞄準向導（所有版本）

獲取正確設置系統光線瞄準的建議。?

這個工具提供了你所需要的，用來確定你的系統的最佳光線瞄準設置數據，包括 那些與增強型光線瞄準算法有關的設置。（OpticStudio 22.1 中引入的算法，專門 為需要廣角視場的應用而設計，如機器視覺、無人機上的監控攝像頭、自動駕駛 汽車的攝像頭以及手機鏡頭）。通過新的光線瞄準向導，您將知道何時以及如何 使用光線瞄準來進行精確的系統分析和建模。這個工具可以在系統資源管理器的 序列模式下的光線瞄準部分找到。?

運行 "光線瞄準向導 "后，會生成一份文本報告。報告中有四個主要部分：

• 基本系統信息：文件名、系統孔徑和視場設置。

• 推薦設置：推薦的光線瞄準設置列表。

• 決策矩陣：關于光線瞄準向導如何測試系統并找到推薦設置的摘要。

• 原始數據：用于做出以上所述的每個決策的數據。?

在檢查了推薦的設置后，您可以簡單地通過點擊一個按鈕來應用它們，并關閉該 工具。

"光線瞄準向導 "是一個強大的工具，可以幫助設置所有需要光線瞄準的系統， 它對那些光線瞄準設置選擇不當可能導致意外行為（如分析結果不連續或丟失光 線）的系統尤其有用。然而，請注意，存在一種可能，即沒有任何光線瞄準設置 的組合可以解決這種意外的系統行為，在這些情況下，光線瞄準向導將不提供推薦的設置

1.2 增強型光線瞄準改進（所有版本）

支持更多中孔徑和視場類型。

Enhanced 增強型光線瞄準現在支持更廣泛的光學系統類型，因為它兼容更多的孔徑和視場類型來支持更多的系統。除了光闌尺寸浮動外，系統光闌類型現在也可以是入瞳直徑和像方空間F/#。這對傳統鏡頭設計至為重要。

• 控制入瞳直徑在弱照明情況下特別重要，例如在低光系統中，如夜視系統、顯微鏡、機器視覺系統、傳統攝影以及一些AR/VR 系統。

• 由于像方F/#控制PSF 的大小，從而控制系統的分辨率，這個孔徑類型可以被用于衍射極限的系統，如望遠鏡、顯微鏡和微距鏡頭。

之前，視場類型僅限于無窮遠的角度和經緯角，以及有限物體距離的物體高度，光線角度小于90°。現在，視場角和經緯角也支持有限物體距離的視場角。這對視場角大于180 度的廣角系統非常有用，例如用于攝影和監控的安防攝像頭和魚眼鏡頭。

這些改進擴大了設計的范圍。在這些設計中，這種新算法可以幫助解決諸如"無法追跡"的錯誤和分析中的不連續問題。

1.3 導出到Speos 透鏡系統工具(限專業版和旗艦版)

生成當前光學系統的降階模型用于Speos 仿真。

Ansys Speos 經常被用來將組件級設計整合到綜合系統仿真中，以便進行渲染和可視化。其中一個例子是用OpticStudio 設計的相機傳感器，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 的數據傳輸以前是通過一個單獨的工具（導出到SPEOS 透鏡系統工具）支持的，但從22.2 版本

開始，所需的數據模型現在可以直接從OpticStudio 創建。生成的模型包括光學系統的相關參數，以便在現實環境中進行準確的光學傳感器模擬。

為了計算降階模型，你所要定義的是傳感器的寬度和高度、采樣點的數量以及探測光線的數量。Ansys Speos 畸變文件將被生成并導出到Speos 透鏡系統的工具。報告會包含相應時間、計算樣點、入瞳矢量、入瞳半徑、各入瞳的聚焦距離、給定入瞳的光學系統效率和光線發散度。該工具目前只支持旋轉對稱的系統。

您可以在文件>輸出文件>導出到SPEOS 透鏡系統工具中找到這個工具。

1.4 STAR 模塊: 性能分析(限訂閱制專業版和旗艦版，需要STAR模塊授權)

展示溫度變化和變形對于系統性能的影響。

性能分析使您能夠看到溫度變化和變形是如何在逐個表面的基礎上導致系統中光學性能的整體變化的。該工具的工作原理是依次打開和關閉有限元分析數據集，監測指定性能指標的變化（波前RMS 或者點斑RMS）。

此外，該分析將區分來自二維結構變形和三維溫度數據的性能變化貢獻。其結果是不僅能夠看到哪個（些）表面對性能變化的貢獻，而且能夠看到這種變化的成因。

這種分析能夠研究每個表面的溫度變化和變形如何單獨改變系統的性能，隨著每個表面的增加，累積的性能，以及所有影響的組合如何改變系統的性能。最后，文本欄可以讓你輕松地檢查和復制數據。

1.5 將ZRD 或ZBF 轉換為TSV (限專業版和旗艦版)

無需MATLAB 進行ZRD 或ZBF 文件分析

這個工具從ZRD 文件或ZBF 文件中讀取數據，然后將其寫入一個標簽分隔值（TSV）文本文件。這個功能取代了以前的轉換ZRD 或ZBF 文件為MAT 數據文件工具，該工具只將輸出寫入MATLAB。

轉換 ZRD 或 ZBF 到 TSV 工具的輸出文件與程序無關，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 動態鏈接(限旗艦版)

動態修改和優化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態打開PTC Creo Parametric 零件和裝配體，以便對不容易用原始或普通形狀建模的對象進行建模和參數化控制。原生的CAD 零件可以使用相關聯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。光學工程師可以與機械工程師使用相同的文件，而不需要進行格式轉換。

OpticStudio 現在可以動態鏈接到 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->文件夾路徑的 Creo 路徑中設置 Creo 的版本。

1.7 改進的ZMX 文件支持(所有版本)

設置默認文件格式。

您現在可以在項目配置選項中設置默認文件格式為當前二進制文件格式（ZOS）或以往的基于文本的文件格式（ZMX）。這樣一來，OpticStudio 就會啟動一個新的鏡頭文件，并以您選擇的格式保存。這兩種文件格式現在都支持所有的功能，以前關于ZMX 格式被棄用的警告已經被移除。

1.8 全新二進制鏡頭庫文件格式(所有版本)

將僅包含ZOS 文件的文件夾轉換為鏡頭庫文件。

創建個人鏡頭庫現在除了支持基于文本的ZMX 文件外，還支持二進制ZOS 文件。這個工具是用來把一個僅含ZOS 或ZMX 文件的文件夾轉換成鏡頭庫文件。如果該文件夾包含ZMX 文件，該工具將創建一個擴展名為ZMF 的目錄（和以前一樣），但如果該文件夾包含ZOS 文件，該工具將創建一個擴展名為ZLC 的新目錄。

您可以在數據庫>庫存鏡頭>創建個人鏡頭庫找到這個工具。

1.9 項目目錄支持更多文件類型(所有版本)

項目目錄現在支持更多種文件。

在OpticStudio 21.3 中引入的"項目目錄"系統，可輕松打包和存儲重要的 Zemax文件，以便在每個項目的基礎上輕松訪問和操作這些文件。可以通過文件選項卡下面的轉換為項目目錄工具，使用現有的 OpticStudio 設計文件創建項目目錄。

在OpticStudio 22.2 中, "項目目錄"還支持以下文件類型：

• 網格文件(.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）

02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據forPBL35Y。

樣板列表

Qioptiq Asslar 樣板匹配列表已更新，包括200 多個新的測試樣板。

鍍膜

Coating.DAT 文件已更新，包括MKS Instruments 的ZEC_AR-16 鍍膜。

03錯誤修復

Prepare for OpticsBuilder – 修正了一個該工具無法正確轉換STOP 表面的問題，這個STOP 表面要不是虛擬面，不然就是有非零的機構孔徑值。

STAR – 修正了熱分析中FEA 數據可能導致光線追跡失敗的問題。

近軸光線追跡?- 修正了一個因為檢查黑盒表面的漸暈可能導致光線追跡失敗的問題。

ZOS 文件類型?–修正了ZPL 求解(ZPL Solves)中無法正確地儲存在ZOS 檔案格式中的問題。

STAR FEA 數據查看器- 修正了STAR FEA 數據查看器中的一個問題，即當Windows環境設定中的小數點符號被設定為逗號而不是句號時，結果顯示不正確。

OpticsBuilder 文件準備- 修正了一個CAD 零件問題: Creo Parametric 和CAD 裝配文件。Creo Parametric 物件在OpticsBuilder 文件準備工具中被錯誤地標記為不支持。

RCWA DLLs - 修正了在隨機模式下計算每階功率的問題。以前，功率被錯誤地計算為Ex^2+Ey^2+Ex^2。

STAR -修正了一個問題，即在撤銷添加了熱數據的透鏡的前表面后，布局圖無法顯示正確的光線方向。

04已知問題

請注意以下問題:

動態鏈接–對于將OpticsBuilder for Creo 安裝在與OpticStudio 相同的電腦上并希望將OpticStudio CAD 動態鏈接與Creo Parametric 7 一起使用的用戶，有一個已知的問

題需要您注意并解決。

在某些情況下，在OpticStudio 中創建或載入CAD 零件: CreoParametric or CAD 裝配體將無法連接，導致OpticStudio 應用程序無回應。為防止這種行為，您應打開Creo Parametric 7，并檢查是否看到以下所示的任一（或兩個）警告消息。

對于每個警告信息，你應該勾選"記住這個決定"，然后點擊"是"。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的增强光学系统设计 | Zemax 全新 22.2 版本产品现已发布！的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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