单位(Units)

系统选项中提供了以下单位(Units)设置。

镜头单位(Lens Units):
镜头单位定义了大部分电子表格编辑器中尺寸测量的单位。这些尺寸适用于半径、厚度、入瞳直径、非序列模式位置坐标以及其它许多OpticStudio的参数。
镜头单位有四种选择:毫米、厘米、英寸或米。
对于大多数图像分析功能,例如光扇图、点列图,显示的单位是微米,微米的符号是µm。"microns"这个概念在光学中经常用到。单位micron与micrometer(微米)的意思相同。波长也通常是用微米表示。镜头单位的选择不会影响这些波长单位。
光源单位(Source Units):
光源单位定义了非序列模式光源的光通量(功率)或能量的测量单位。此设置只用于非序列模式元件编辑器(Non-sequential Component Editor)中定义的光源,以及用于在物理光学分析中定义光焦度和辐照度。光源单位可以是瓦特、流明或焦耳,单位前还可以加上前缀 femto、pico、nano、micro、milli、kilo、mega、giga或tera。瓦特用来进行辐射度学分析,流明用于光度学分析,焦耳用于能量分析。辐射度学和光度学单位的不同在于,光度学单位是人眼对不同波长的响应。如需了解关于单位的更多信息,请参阅下一节中的列表。
分析单位(Analysis Units):
分析单位定义了辐照度(辐射)或光照度(光度)的测量单位。该设置只影响探测器上显示的数据,该探测器采集非序列模式元件编辑器中定义的光源发出的光线。辐照度单位是瓦特/面积,面积用平方米、平方厘米、平方毫米、平方英尺或平方英寸表示。光照度单位为流明/面积。能量密度单位为焦耳/面积。支持的单位前缀有femto、pico、nano、micro、milli、kilo、mega、giga或tera。
以下是OpticStudio中辐射度学、光度学和能量单位的总结。
辐射度学、光度学和能量单位
辐射度学单位 | 光度学单位 | 能量单位 |
光通量 瓦特 |
光通量 流明 |
焦耳 |
辐射强度 瓦特/球面度 |
发光强度 流明/球面度=坎德拉 |
强度 焦耳/球面度 |
辐射照度 瓦/平方米 瓦/平方厘米 瓦/平方毫米 瓦/平方英尺 瓦/平方英寸 |
光照度 流明/平方米=勒克斯=米-坎德拉 流明/平方厘米=厘米-坎德拉 流明/平方英尺=英尺-坎德拉 |
辐射照度 焦耳/平方米 焦耳/平方厘米 焦耳/平方毫米 焦耳/平方英尺 焦耳/平方英寸 |
辐射辉度 瓦/球面度-平方米 |
辉度 流明/球面度-平方米 |
辐射辉度 焦耳/球面度-平方米 |
在光学行业(以及OpticStudio)中一种不好的规约就是把两个完全不同的量都用术语"强度"表示。强度一般用在光学追迹应用和光学设计中,用来定义一条光线提供的能量,用瓦特或流明作为单位。强度也用在照明和辐射领域,但表示每单位球面度内的能量,单位为瓦/球面度或流明/球面度(坎德拉)。
OpticStudio通过关联每根光线的通量值来进行能量追迹,它与电场矢量的平方相等并与光线有关。当这条光线遇到探测器物体时,OpticStudio会计算像素的位置,进一步计算辉度(通量/面积),并通过计算像素的球面度来计算辐射强度(通量/立体角)。可以通过考虑OpticStudio所执行分析的性质来判断强度这两种用法的不同之处。
如需了解有关辐射度学和光度学单位的更多信息,请参阅"OpticStudio不能做什么?(What doesn't OpticStudio do?)"中提到的光学手册。
无焦模式单位(Afocal Mode Units):
无焦模式单位可以是微弧度、毫弧度、弧度、弧度秒(1/3600度)、弧度分(1/60度)或度。如需了解有关无焦模式的更多信息,请搜索"无焦像方空间(Afocal Image Space)"的帮助文件。
MTF单位(MTF Units):
有焦系统的MTF单位可以是周期/毫米或周期/毫弧度。当使用周期/毫米时,MTF可用来计算像面上像空间的空间频谱。当使用周期/毫弧度时,MTF可用来计算物空间中的角度频谱。MTF单位的选择影响所有MTF计算式的单位,包括分析、优化和公差。在无焦模式下不用选择MTF单位,它通常使用的是周期/无焦模式的单位。
CAD单位(CAD Units):
CAD单位定义了OpticStudio中所有CAD几何结构的测量单位。该设置决定了在使用Parasolid库执行任何操作时如何缩放几何结构。当在Parasolid中创建几何结构时,OpticStudio将考虑OpticStudio和Parasolid之间所有"接口"点的比例差异。任何导出的CAD文件都将使用指定的CAD单位创建,除了原生的Parasolid文件,后者始终以米为单位创建。
默认情况下,CAD单位将与镜头相同,因此在OpticStudio和Parasolid之间没有缩放几何结构。
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