CODEV使用手冊(cè)

1、CODEV使用手冊(cè)1CODE是進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析的工具。這一章向您介紹CODE,幫助您學(xué)習(xí)和使用它，并且簡(jiǎn)單介紹用戶使用界面和結(jié)構(gòu)。目錄CODEV功能簡(jiǎn)單介紹.關(guān)于命令和宏CODEV的結(jié)構(gòu) 開(kāi)始，退出，技術(shù)支持CODE功能光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析工具CODEV!為解決光學(xué)問(wèn)題的一件有力和靈活的工具軟件。他的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了30年，CODE是不斷隨著光學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的提高而改進(jìn)。他基于與一個(gè)可定制Windows用戶界面， 有廣泛的幫助，和優(yōu)秀的技術(shù)支持，便于通過(guò)手冊(cè) CODE學(xué)習(xí)和使用。CODE的典型應(yīng)用CODEVT許多方面的應(yīng)用。下面一些典型的應(yīng)用。為了個(gè)新的光學(xué)設(shè)計(jì)而利用一個(gè)現(xiàn)有的設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)估和

2、改善，可以減少制作花費(fèi)。 塑料的，非球面， 衍射光柵面， 或現(xiàn)有的部件都可以如此進(jìn)行設(shè)計(jì)。基于一個(gè)新的產(chǎn)品要求 要求而創(chuàng)造一個(gè)新設(shè)計(jì)。對(duì)光學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行生產(chǎn)公差分析，產(chǎn)生制圖甚至輸出IGES (CAD)文件應(yīng)用是什么主要有三個(gè)方面：成象系統(tǒng)，光電子或光通信信系統(tǒng)，照明和其他的系統(tǒng)過(guò)去，主要應(yīng)用在圖象系統(tǒng)中。比如包括數(shù)碼相機(jī)，變焦系統(tǒng)和增透鏡， 光盤(pán)系統(tǒng)，醫(yī) 學(xué)系統(tǒng)，望遠(yuǎn)鏡，分光鏡，復(fù)印機(jī)，投影機(jī)，掃描儀，縮微鏡頭系統(tǒng)，還包括許多太 空應(yīng)用，軍用或者民間等。盡管這些應(yīng)用已經(jīng)存在許多年，但是隨著技術(shù)的進(jìn)展，使一些新的工作產(chǎn)生如照相機(jī)到數(shù)碼相機(jī)，CD到DVD等等。近年光電子的應(yīng)用一直在成長(zhǎng)，在照明和其他

3、系統(tǒng)的 應(yīng)用顯示了 CODE靈活適應(yīng)性。不需要從草稿開(kāi)始現(xiàn)在說(shuō)最后一項(xiàng)，CODEV已廣泛使用多年。它的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是不必需從草稿開(kāi)始進(jìn)行光 學(xué)設(shè)計(jì)。從一個(gè)現(xiàn)有設(shè)計(jì)做修改是是它典型的應(yīng)用，并且下面我們將教你怎么做，使用CODE的 New Lens Wizard。利用專(zhuān)利首先，New Lens Wizard.允許你從CODEV勺一個(gè)透鏡設(shè)計(jì)樣品開(kāi)始，從2,400個(gè)專(zhuān)利的數(shù)據(jù)庫(kù)，或者從你的自己的收集的“ favorites ”或從一個(gè)空白的透鏡開(kāi)始。 雖然從樣品 透鏡和專(zhuān)利庫(kù)做為起始點(diǎn)，但你應(yīng)該也知道并且在設(shè)計(jì)中尊敬知識(shí)產(chǎn)權(quán)。在CODE專(zhuān)利數(shù)據(jù)庫(kù)包括過(guò)期專(zhuān)利， 還有一些期限未滿的專(zhuān)利。從它們作為起始學(xué)習(xí)

4、， 但只是作為工作的起始點(diǎn)，使用任何期限未滿的專(zhuān)利不能侵害專(zhuān)利所有人的權(quán)利?！癴avorites ”特征能是作為典型例子一擴(kuò)展應(yīng)用，或作為輸入和你的同事的進(jìn)行學(xué)習(xí)，建立透鏡設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)是將來(lái)容易的理解和將來(lái)更好的應(yīng)用。當(dāng)你完成一個(gè)設(shè)計(jì)和作為一份透鏡文件保存它時(shí)，你能快速把它加到你的favorites 中，使用toolsfavorites 增加到favorites 菜單中，為以 后的使用增加方便。簡(jiǎn)單使用當(dāng)你開(kāi)始一個(gè)新設(shè)計(jì)時(shí)， 你應(yīng)該考慮包括本質(zhì)是什么，然后考慮更多的細(xì)節(jié)。偏振可以是最后一個(gè)重要的因素， 但是你可能不需要打開(kāi)所以現(xiàn)在不用擔(dān)心它。 下面是其他一些 保持設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的方面：在轉(zhuǎn)到非球面設(shè)

5、計(jì)或衍射前試著使用全球面設(shè)計(jì)。如果非球面或衍射是必需的，首先考慮降低級(jí)別。不要使用x軸視場(chǎng)，傾斜，和偏心除非系統(tǒng)實(shí)際如此和非對(duì)稱(chēng)系統(tǒng)。 但是不要考慮事情太簡(jiǎn)單：即使系統(tǒng)僅僅是近軸使用（例如.，一些激光系統(tǒng)），至少在軸外使用另一個(gè)很小的 Y視 場(chǎng)，如果考慮偏心的時(shí)候。僅僅使用一個(gè)視場(chǎng)有時(shí)會(huì)引起與太小的缺省孔徑。圓錐曲線比非球面看起來(lái)更簡(jiǎn)單，但是如果一個(gè)面為很小的曲率，當(dāng)一個(gè)四階非球面有 有效的優(yōu)化變數(shù)的時(shí)候一個(gè)圓錐曲線沒(méi)有。這些例子你雖然感覺(jué)很專(zhuān)業(yè)， 但是當(dāng)你使用CODE后將能夠認(rèn)識(shí)他們。更確切的說(shuō)，你 應(yīng)該輕松使用CODE的功能，禾I用撤消功能（EDITUNDOS單）進(jìn)行簡(jiǎn)單的使用和且估計(jì)。女

6、口 果它沒(méi)有改變， 使用恢復(fù)并且增加一些更多的變數(shù)， 然后再運(yùn)行你的優(yōu)化。 這可能僅需要 點(diǎn)擊和少量時(shí)間再運(yùn)行，改變?cè)囼?yàn)和誤差是實(shí)際使用中有效的設(shè)計(jì)策略。關(guān)于手冊(cè)說(shuō)明、土讀者手冊(cè)的使用對(duì)象是利用CODE的功能進(jìn)行模擬，分析，和優(yōu)化光學(xué)系統(tǒng)的任何技術(shù)人員。盡管在光學(xué)或光學(xué)工程的有一些知識(shí)背景是有幫助的，CODEW許多用戶已經(jīng)學(xué)習(xí)了必需的技能和知識(shí)，或通過(guò)職業(yè)的研習(xí)班（SPIE和其他人）或通過(guò)有各種各樣的方式自學(xué)。CODEV并不是那沒(méi)有光學(xué)理論而進(jìn)行透鏡設(shè)計(jì)的暗箱，但是必要的背景知識(shí)在設(shè)計(jì)的時(shí)候經(jīng)常用到。關(guān)于手冊(cè)手冊(cè)功能齊全，但是并不嘗試完整的闡述光學(xué)理論和光學(xué)工程，至少?zèng)]有形成任何體系。也不要求

7、闡述CODE的每一個(gè)的特征。只是通過(guò)一系列解決實(shí)際問(wèn)題的例子來(lái)講述軟件的使 用。更多的介紹如果在用戶界面的你更需要詳細(xì)的信息和使用技巧，請(qǐng)使用CODE的 CODV Test Drive。更詳細(xì)的功能信息或其他的例子，請(qǐng)參看on program features, the on li ne Help orReferenee Manua He （請(qǐng)參看“ Online Help and Documentation ”，下面是更多的細(xì)節(jié)）。 提示：第10章，“Tech Talk: Useful Baekground,”包含許多有價(jià)值的材料附錄并詳細(xì)的講述了光建模問(wèn)題。它包括坐標(biāo)系統(tǒng)，系統(tǒng)數(shù)據(jù)，瞳孔和

8、漸暈，并且還有其他重要的內(nèi)容。 你可能在做第2章和3做例子前讀過(guò)。如果你需要更多的知識(shí)背景去理解光學(xué)技術(shù)要點(diǎn)，我們建議您讀參考書(shū)的一些相關(guān)的節(jié) （附錄B）。有Fischer （2000） and Shannon （1997）著作的書(shū)是很有很現(xiàn)代和實(shí)際應(yīng)用意義的傾向于例子和討論的參考書(shū)。聯(lián)機(jī)幫助和文檔CODEX包括廣泛的聯(lián)機(jī)的幫助和文檔（它是“online ”在PC屏幕上顯示的而非打印的）， （不是在網(wǎng)上的，而是與軟件一起安裝的）。下面是得到幫助的方式，在 CODEV中有很多得 到幫助方法。請(qǐng)看幫助菜單：選擇Help CODE V Help （或按F1）為了打開(kāi)的幫助系統(tǒng)的窗口或?qū)υ捒?。選擇He

9、lp Contents and Index打開(kāi)幫助內(nèi)容的索引；在目錄上雙擊擴(kuò)展可以看到許多副標(biāo)題。從這里能尋找?guī)椭鷥?nèi)容。選擇 Help Whats This? Help （or press SHIFT+F1）把光標(biāo)改變成一“ help pointer ”點(diǎn)擊那些分類(lèi)的能夠看到一個(gè)相關(guān)的幫助話題 （在界面的大多數(shù)按鈕有幫助，但有部分沒(méi)有）。選擇 Help Online Referenee Manual （Adobe Acrobat）是完整的 CODE參考書(shū)手冊(cè)，包括所有的文本， 圖形和例子。 參考書(shū)手冊(cè)是可以查找的并且已經(jīng)安裝好的。選擇Help Tip of the Day每日提示（也可以關(guān)掉提

10、示）。假設(shè)和術(shù)語(yǔ)閱讀手冊(cè)不需要太多必備條件，盡管它需要對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的方法和術(shù)語(yǔ)有一些基本的了解。 我們將使用一些不太多概念和術(shù)語(yǔ)。如果你已經(jīng)了解物理學(xué)知識(shí)，那么那包括基本的光學(xué)，你將發(fā)現(xiàn)術(shù)語(yǔ)的大多數(shù)熟悉，雖然一些已經(jīng)隨著工程和設(shè)計(jì)已經(jīng)更新。light 光的電磁性能表現(xiàn)在波長(zhǎng)或顏色。光波最短的一為綠色的光，大約500 x 10-9米（m），或500微米（nm）。光的速度在真空中為常數(shù)（c = 3 x 108 m/ 秒），但是光密介質(zhì) 中會(huì)減慢例如玻璃。在空間和材料之間的速度比率被稱(chēng)為折射率 （n），是隨著材料和波長(zhǎng)的 不同的變數(shù)。 光還有其他的屬性，如在 CODEW能被模擬但重要性不如波長(zhǎng)的偏振。

11、Optical surface 面包含曲率，位置，材料（主要是他來(lái)決定折射參數(shù)）.Optical surface 還包含橫向長(zhǎng)度（孔徑）并且可以有其它的屬性定義它的形狀或特征。Geometrical vs. physical optics 幾何學(xué)的光學(xué)假設(shè)光沿直線傳播，并且當(dāng)他們遇到 Optical surface 時(shí)這些光線遵守簡(jiǎn)單的法律（斯涅爾定律和反射定律）。物理光學(xué)假設(shè)光是 為波，并且有波的特性衍射。CODE的使用包含幾何光學(xué)和物理光學(xué)。Ray tracing 通過(guò)一系列Optical surface 決定光路徑的數(shù)學(xué)方法。 光線通常于幾何 光學(xué)聯(lián)系， 但是在各種各樣的光線覓跡方法被擴(kuò)

12、展到波甚至偏振所以允許物理光學(xué)計(jì)算 （也 被叫做基于波或基于衍射的計(jì)算）。Optical system 包含光面和和一些特性（系統(tǒng)數(shù)據(jù)）定義與光面相交特征。在 CODEV 中光學(xué)系統(tǒng)是都是能被制造的真實(shí)光學(xué)系統(tǒng)模型。它包含折射面，反射面，或都包含。LENS-在CODE中把 LENS乍為光學(xué)系統(tǒng)的代稱(chēng)，就象把變焦透鏡作為攝像機(jī)的代稱(chēng)。 在 平常，透鏡經(jīng)常指把單一的按照一定方法制作的單片玻璃。在光學(xué)設(shè)計(jì)中稱(chēng)為透鏡單元，或一個(gè)光學(xué)元件。Object and Image surfaces 物面是假定光開(kāi)始的地方，象表面是光線匯集和分析的位 置（象是經(jīng)常在那里形成了，然而有時(shí)候不是）。物和像的說(shuō)法在經(jīng)典

13、光學(xué)中有特殊的意義。 在這一節(jié)將講述更多基本的光學(xué)知識(shí)。許多在CODE中被模擬的系統(tǒng)是成象系統(tǒng)，因此這些關(guān)系是重要的，知道概念和含義比知道方程是更重要，因?yàn)镃ODE為你計(jì)算這些數(shù)據(jù)。First-order or paraxial optics 覓跡的光線被假設(shè)為簡(jiǎn)單的直線方程（例如，角度很 小便認(rèn)為SIN 9 =9，光線高度很小等），這些被稱(chēng)做一階或近軸對(duì)定義光系統(tǒng)的基本特性使 用更方便。FOCAL LENGTH是成像系統(tǒng)最基本的定義。薄透鏡的焦距的定義是光從無(wú)限遠(yuǎn)所成的像 的位置到透鏡的距離。有效焦距（EFL）說(shuō)明一個(gè)真實(shí)的厚度不可忽略的光學(xué)系統(tǒng)的焦距。假 定你已經(jīng)理解有更多的概念和術(shù)語(yǔ)，但

14、是這些是基本。如果大部分是陌生的話，可以從附錄 B被列出了的書(shū)中讀一些有關(guān)章節(jié)，就能夠理解他的含義了。CODE界面簡(jiǎn)短瀏覽學(xué)習(xí)一些東西的最好的方法是使用他，我們將推薦你使用CODE/ Test Drive作為CODEV的使用界面。雖然他包含許多許多命令除了視窗應(yīng)用外。這里介紹一些關(guān)于CODE的界面概念和使用方法。Test Drive是包含用戶界面最基本特征的簡(jiǎn)短手冊(cè)，和一些相關(guān)的說(shuō)明材料。這手冊(cè)將在講述界面的所有特征，但是他們包含在例子和說(shuō)明文件中，手冊(cè)的目標(biāo)是闡 述CODE的各項(xiàng)功能的實(shí)際應(yīng)用。閱讀和按照TESTDRIVE中的例子操作然后回到這里繼續(xù)學(xué)習(xí)使用技巧。如果對(duì)其他的視 窗應(yīng)用程序比

15、較熟悉，不不需要涉及太多的用戶知識(shí)的結(jié)構(gòu)。總之你不必?fù)?dān)心使用界面，Test Drive將詳細(xì)闡述從而更有效的學(xué)習(xí) CODE的使用。提示：注意當(dāng)使用CODE的數(shù)據(jù)表時(shí)，你能選擇任何單個(gè)表格或整行或列。 表格對(duì)應(yīng)于特別的數(shù)據(jù)例如厚度，當(dāng)行通常對(duì)應(yīng)于全部表 面時(shí)。右鍵菜單選擇位置不同所顯示的菜單也 不一樣。選擇行，在最左面的表格點(diǎn)擊直到 行變亮。也可以通過(guò)拖拽選擇多行，然后對(duì)他們整體進(jìn)行操作（象刪除一個(gè)表面一樣）。所有 這些說(shuō)到的，后面都有程序圖片說(shuō)明，并且包 含簡(jiǎn)短的定義，如果在使用的時(shí)候找不到狀態(tài) 欄在哪里，可以回到這頁(yè)參考。titile bar -包含當(dāng)前鏡頭的名稱(chēng)window navigat

16、ion bar -提供一種方法顯示正 在工作所有的界面。導(dǎo)航條是能“停靠” CODEV 邊上的一個(gè)工作臺(tái)窗口，也可以隱藏，在下列 說(shuō)明也同樣出現(xiàn)。工即弐曹事如孕UMffJFTittlbar Nticn window Menu bar Toofca rLDM tprtadEiiIH t卯如i兀EI r,il| 2i曲些礫雖CDiwiandCwnmaridbaiPlo4 window Tab ouutMENU BAR包含程序的許多功能。你可以增加其他菜單，（例如頻繁使用的宏）或定制對(duì)話框（禾U用 toolscustomize 菜單）toolsbar 為許多普通功能單個(gè)按鈕。把鼠標(biāo)放在按鈕前可以看到

17、按鈕的描述信息。通過(guò)鼠標(biāo)可以拖動(dòng)工具欄。也可以改變工具欄的內(nèi)容 （toolscustorms 菜單）Lens Data Ma nager （LDM） Win dow 用數(shù)字來(lái)顯示鏡頭數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的表格。你能存取其它和修 改數(shù)據(jù)表中利用用右擊選擇的表格、行或列的數(shù)據(jù)。僅僅包含彈出式菜單中選擇的條目命令。CommancWindowjournal ”是所有的基于文本輸出的窗口，并且為直接輸入命令和顯示結(jié)果的 工作區(qū)。Comma nd entry line 命令窗戶的部分，如果你希望使用命令，是輸入目命令的位置 （CODE包含完整的命令和鼠標(biāo)操作，你可以利用任何一種方式。）。Plot Windows 通過(guò)

18、命令方式顯示的專(zhuān)用繪圖窗口，最多能夠顯示多達(dá)100個(gè)，但經(jīng)常用到三到四個(gè)。Tabbed Output Window專(zhuān)門(mén)的計(jì)算如 MT和斑點(diǎn)圖的在CODE中稱(chēng)為options。當(dāng)從菜單條選定后， 每個(gè)選項(xiàng)創(chuàng)造它的自己的tabbed輸出窗口 （TOW，它包括文本，圖形，和警告或誤差消息。 TOM的主要特征是可以記住設(shè)定和點(diǎn)擊Execute（Recalculate） 按鈕重新計(jì)算。Status Bar 狀態(tài)欄在CODE主窗口下面邊界處。它顯示一些參數(shù)例如焦距，尺寸規(guī)格，等等。他可以通過(guò) customize 對(duì)話框進(jìn)行配置 （toolscustomize menu） 。關(guān)于命令和宏在CODEN中可以運(yùn)

19、行選項(xiàng)菜單，填入數(shù)據(jù)表格和對(duì)話框，點(diǎn)擊按鈕。這在是手冊(cè)中經(jīng)常 用到的，這里講述另一種方法。你也可以通過(guò)comma ndvin dow中輸入命令來(lái)運(yùn)行程序所有的功能。如果你對(duì)使用CODE很熟練，你可能知道許多命令，并傾向于使用這種方法。如果這 樣，是很得意的。你可以通過(guò)菜單或者命令，或者都使用。還有一些界面功能不能僅僅通過(guò)命令來(lái)實(shí)現(xiàn)例如Tabbed output Window$TOWs）。這些為了特殊設(shè)定界面是兼容老版本，更有助于有經(jīng)驗(yàn)的使用者的使用。如果你想學(xué)習(xí)命令，可以從這手冊(cè)在附錄A中被列出命令輸入的例子。 你也可以利用幫 助功能（利用F1）進(jìn)入文件，根據(jù)屏幕的提示，輸入 CODE命令的三

20、個(gè)字母（如果你是三個(gè)字 母的喜好者，你可以進(jìn)入CODE的命令語(yǔ)言庫(kù)，這里有超過(guò)1000個(gè)三字母命令，這可以幫助 你理解我們?cè)诓藛谓缑娴陌l(fā)展）Macro-PLUS另一個(gè)方面需要知道和學(xué)習(xí)的命令語(yǔ)言是 ORA提供的宏命令。在（TOOLSMAC菜單中） 有許多他們發(fā)現(xiàn)了在宏對(duì)話框（tools macro菜單），或在CODE安裝目錄的macro子目錄中。 事實(shí)上，盡管從菜單界面你也可以使用宏很好，但是有時(shí)候必須使用命令宏。CODEW聯(lián)機(jī)幫助鎮(zhèn)南關(guān)有優(yōu)秀的關(guān)于宏語(yǔ)言的編寫(xiě)和提供的宏命令。CODE的結(jié)構(gòu)CODE包含許多部分，但是它的整體結(jié)構(gòu)是平整的， 僅包含兩層。交互式“核心”在CODEV 的被稱(chēng)為透鏡數(shù)

21、據(jù)管理器（LDM）。與程序的這部分可以通過(guò)菜單和對(duì)話框，或通過(guò)命令（如果你看迅速的CODEV在命令窗戶中， 你在LDM。與計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)和文件系統(tǒng) LDM需要 時(shí)維持透鏡數(shù)據(jù)庫(kù)和通訊。CODE其它的功能是options功能。options是專(zhuān)用的計(jì)算目的例如MTF斑點(diǎn)圖，優(yōu)化，等 等。有超過(guò)45個(gè)選擇。作為輔助程序與他們的自己的輸入會(huì)話你能想到他們，命令和輸出集裝箱，為那實(shí)質(zhì)上他們是什么。當(dāng)在一個(gè)選擇你正在工作時(shí)，從LDh軍事行動(dòng)你被鎖直如果你發(fā)射了選擇 （例如.，MTF到在選擇對(duì)話框你單擊“確認(rèn)”或取消（或類(lèi)型走或關(guān)于命令行的罐頭， 在那里）。如果除CODE以外你看見(jiàn)命令窗口提示符，那么你

22、在一個(gè)選擇 AUT 等等.）。LDM或到 options，取Macro-PLUS總是經(jīng)常用到的，當(dāng)宏使用時(shí)，他們通過(guò)命令應(yīng)用到到 決于他們的功能編輯。開(kāi)始，退出，和得到技術(shù)支持 安裝CODEVCODE光盤(pán)的使用安我們假定CODE已經(jīng)完全安裝。關(guān)于這方面的幫助，請(qǐng)參看隨著裝說(shuō)明。如果系統(tǒng)需要保密匙，確認(rèn)保密匙被插入電腦并行口。如果有問(wèn)題，請(qǐng)參考下面的“得到技術(shù)支持”。開(kāi)始CODEV點(diǎn)擊啟動(dòng)菜單中的快捷圖標(biāo)（或者雙擊桌面上的快捷圖標(biāo)，如果桌面上保存的話）。保存設(shè)計(jì)保存一份透鏡文件，選擇FILESAVE LENS AS菜單保存文本文件或圖形文件的內(nèi)容，把它放置為當(dāng)前窗口并且選擇 FILESAVEAS菜單。保存輸入CODE的設(shè)置，點(diǎn)擊左下方的角落選擇對(duì)話況 OPTION SE按鈕。這里顯示選 擇設(shè)置對(duì)話框。點(diǎn)擊設(shè)置對(duì)話框中S