CODEV使用手冊

1、CODEV使用手冊1CODE是進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計和分析的工具。這一章向您介紹CODE,幫助您學(xué)習(xí)和使用它，并且簡單介紹用戶使用界面和結(jié)構(gòu)。目錄CODEV功能簡單介紹.關(guān)于命令和宏CODEV的結(jié)構(gòu) 開始，退出，技術(shù)支持CODE功能光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計和分析工具CODEV!為解決光學(xué)問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)和計算機(jī)技術(shù)的提高而改進(jìn)。他基于與一個可定制Windows用戶界面， 有廣泛的幫助，和優(yōu)秀的技術(shù)支持，便于通過手冊 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。為了個新的光學(xué)設(shè)計而利用一個現(xiàn)有的設(shè)計進(jìn)行評估和

2、改善，可以減少制作花費。 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。基于一個新的產(chǎn)品要求 要求而創(chuàng)造一個新設(shè)計。對光學(xué)設(shè)計進(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，在照明和其他

3、系統(tǒng)的 應(yīng)用顯示了 CODE靈活適應(yīng)性。不需要從草稿開始現(xiàn)在說最后一項，CODEV已廣泛使用多年。它的一個優(yōu)點是不必需從草稿開始進(jìn)行光 學(xué)設(shè)計。從一個現(xiàn)有設(shè)計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。利用專利首先，New Lens Wizard.允許你從CODEV勺一個透鏡設(shè)計樣品開始，從2,400個專利的數(shù)據(jù)庫，或者從你的自己的收集的“ favorites ”或從一個空白的透鏡開始。 雖然從樣品 透鏡和專利庫做為起始點，但你應(yīng)該也知道并且在設(shè)計中尊敬知識產(chǎn)權(quán)。在CODE專利數(shù)據(jù)庫包括過期專利， 還有一些期限未滿的專利。從它們作為起始學(xué)習(xí)

4、， 但只是作為工作的起始點，使用任何期限未滿的專利不能侵害專利所有人的權(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)計的數(shù)據(jù)庫是將來容易的理解和將來更好的應(yīng)用。當(dāng)你完成一個設(shè)計和作為一份透鏡文件保存它時，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。簡單使用當(dāng)你開始一個新設(shè)計時， 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重要的因素， 但是你可能不需要打開所以現(xiàn)在不用擔(dān)心它。 下面是其他一些 保持設(shè)計簡單的方面：在轉(zhuǎn)到非球面設(shè)

5、計或衍射前試著使用全球面設(shè)計。如果非球面或衍射是必需的，首先考慮降低級別。不要使用x軸視場，傾斜，和偏心除非系統(tǒng)實際如此和非對稱系統(tǒng)。 但是不要考慮事情太簡單：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很小的 Y視 場，如果考慮偏心的時候。僅僅使用一個視場有時會引起與太小的缺省孔徑。圓錐曲線比非球面看起來更簡單，但是如果一個面為很小的曲率，當(dāng)一個四階非球面有 有效的優(yōu)化變數(shù)的時候一個圓錐曲線沒有。這些例子你雖然感覺很專業(yè)， 但是當(dāng)你使用CODE后將能夠認(rèn)識他們。更確切的說，你 應(yīng)該輕松使用CODE的功能，禾I用撤消功能（EDITUNDOS單）進(jìn)行簡單的使用和且估計。女

6、口 果它沒有改變， 使用恢復(fù)并且增加一些更多的變數(shù)， 然后再運行你的優(yōu)化。 這可能僅需要 點擊和少量時間再運行，改變試驗和誤差是實際使用中有效的設(shè)計策略。關(guān)于手冊說明、土讀者手冊的使用對象是利用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，或通過職業(yè)的研習(xí)班（SPIE和其他人）或通過有各種各樣的方式自學(xué)。CODEV并不是那沒有光學(xué)理論而進(jìn)行透鏡設(shè)計的暗箱，但是必要的背景知識在設(shè)計的時候經(jīng)常用到。關(guān)于手冊手冊功能齊全，但是并不嘗試完整的闡述光學(xué)理論和光學(xué)工程，至少沒有形成任何體系。也不要求

7、闡述CODE的每一個的特征。只是通過一系列解決實際問題的例子來講述軟件的使 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，請使用CODE的 CODV Test Drive。更詳細(xì)的功能信息或其他的例子，請參看on program features, the on li ne Help orReferenee Manua He （請參看“ Online Help and Documentation ”，下面是更多的細(xì)節(jié)）。 提示：第10章，“Tech Talk: Useful Baekground,”包含許多有價值的材料附錄并詳細(xì)的講述了光建模問題。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。如果你需要更多的知識背景去理解光學(xué)技術(shù)要點，我們建議您讀參考書的一些相關(guān)的節(jié) （附錄B）。有Fischer （2000） and Shannon （1997）著作的書是很有很現(xiàn)代和實際應(yīng)用意義的傾向于例子和討論的參考書。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。請看幫助菜單：選擇Help CODE V Help （或按F1）為了打開的幫助系統(tǒng)的窗口或?qū)υ捒?。選擇He

9、lp Contents and Index打開幫助內(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 ”點擊那些分類的能夠看到一個相關(guān)的幫助話題 （在界面的大多數(shù)按鈕有幫助，但有部分沒有）。選擇 Help Online Referenee Manual （Adobe Acrobat）是完整的 CODE參考書手冊，包括所有的文本， 圖形和例子。 參考書手冊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)語閱讀手冊不需要太多必備條件，盡管它需要對光學(xué)系統(tǒng)的方法和術(shù)語有一些基本的了解。 我們將使用一些不太多概念和術(shù)語。如果你已經(jīng)了解物理學(xué)知識，那么那包括基本的光學(xué)，你將發(fā)現(xiàn)術(shù)語的大多數(shù)熟悉，雖然一些已經(jīng)隨著工程和設(shè)計已經(jīng)更新。light 光的電磁性能表現(xiàn)在波長或顏色。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) 中會減慢例如玻璃。在空間和材料之間的速度比率被稱為折射率 （n），是隨著材料和波長的 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的偏振。

11、Optical surface 面包含曲率，位置，材料（主要是他來決定折射參數(shù)）.Optical surface 還包含橫向長度（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 時這些光線遵守簡單的法律（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)計算 （也 被叫做基于波或基于衍射的計算）。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，就象把變焦透鏡作為攝像機(jī)的代稱。 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)計中稱為透鏡單元，或一個光學(xué)元件。Object and Image surfaces 物面是假定光開始的地方，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，然而有時候不是）。物和像的說法在經(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。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，因為CODE為你計算這些數(shù)據(jù)。First-order or paraxial optics 覓跡的光線被假設(shè)為簡單的直線方程（例如，角度很 小便認(rèn)為SIN 9 =9，光線高度很小等），這些被稱做一階或近軸對定義光系統(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限遠(yuǎn)所成的像 的位置到透鏡的距離。有效焦距（EFL）說明一個真實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，但

14、是這些是基本。如果大部分是陌生的話，可以從附錄 B被列出了的書中讀一些有關(guān)章節(jié)，就能夠理解他的含義了。CODE界面簡短瀏覽學(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短手冊，和一些相關(guān)的說明材料。這手冊將在講述界面的所有特征，但是他們包含在例子和說明文件中，手冊的目標(biāo)是闡 述CODE的各項功能的實際應(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的結(jié)構(gòu)?？傊悴槐?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，你能選擇任何單個表格或整行或列。 表格對應(yīng)于特別的數(shù)據(jù)例如厚度，當(dāng)行通常對應(yīng)于全部表 面時。右鍵菜單選擇位置不同所顯示的菜單也 不一樣。選擇行，在最左面的表格點擊直到 行變亮。也可以通過拖拽選擇多行，然后對他們整體進(jìn)行操作（象刪除一個表面一樣）。所有 這些說到的，后面都有程序圖片說明，并且包 含簡短的定義，如果在使用的時候找不到狀態(tài) 欄在哪里，可以回到這頁參考。titile bar -包含當(dāng)前鏡頭的名稱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“?？俊?CODEV 邊上的一個工作臺窗口，也可以隱藏，在下列 說明也同樣出現(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）或定制對話框（禾U用 toolscustomize 菜單）toolsbar 為許多普通功能單個按鈕。把鼠標(biāo)放在按鈕前可以看到

17、按鈕的描述信息。通過鼠標(biāo)可以拖動工具欄。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

18、命令方式顯示的專用繪圖窗口，最多能夠顯示多達(dá)100個，但經(jīng)常用到三到四個。Tabbed Output Window專門的計算如 MT和斑點圖的在CODE中稱為options。當(dāng)從菜單條選定后， 每個選項創(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)定和點擊Execute（Recalculate） 按鈕重新計算。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 customize 對話框進(jìn)行配置 （toolscustomize menu） 。關(guān)于命令和宏在CODEN中可以運

19、行選項菜單，填入數(shù)據(jù)表格和對話框，點擊按鈕。這在是手冊中經(jīng)常 用到的，這里講述另一種方法。你也可以通過comma ndvin dow中輸入命令來運行程序所有的功能。如果你對使用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命令來實現(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)驗的使用者的使用。如果你想學(xué)習(xí)命令，可以從這手冊在附錄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、個字母（如果你是三個字 母的喜好者，你可以進(jìn)入CODE的命令語言庫，這里有超過1000個三字母命令，這可以幫助 你理解我們在菜單界面的發(fā)展）Macro-PLUS另一個方面需要知道和學(xué)習(xí)的命令語言是 ORA提供的宏命令。在（TOOLSMAC菜單中） 有許多他們發(fā)現(xiàn)了在宏對話框（tools macro菜單），或在CODE安裝目錄的macro子目錄中。 事實上，盡管從菜單界面你也可以使用宏很好，但是有時候必須使用命令宏。CODEW聯(lián)機(jī)幫助鎮(zhèn)南關(guān)有優(yōu)秀的關(guān)于宏語言的編寫和提供的宏命令。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 的被稱為透鏡數(shù)

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

22、在一個選擇 AUT 等等.）。LDM或到 options，取Macro-PLUS總是經(jīng)常用到的，當(dāng)宏使用時，他們通過命令應(yīng)用到到 決于他們的功能編輯。開始，退出，和得到技術(shù)支持 安裝CODEVCODE光盤的使用安我們假定CODE已經(jīng)完全安裝。關(guān)于這方面的幫助，請參看隨著裝說明。如果系統(tǒng)需要保密匙，確認(rèn)保密匙被插入電腦并行口。如果有問題，請參考下面的“得到技術(shù)支持”。開始CODEV點擊啟動菜單中的快捷圖標(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，點擊左下方的角落選擇對話況 OPTION SE按鈕。這里顯示選 擇設(shè)置對話框。點擊設(shè)置對話框中S