Zemax黑盒文件(Zemax Black Box)

这个导出工具只适用于序列UI模式。





这一功能可将镜头数据编辑器中的一个或多个表面的数据导出到"黑盒"文件中,该文件随后可应用到一个"黑盒"表面,在不泄露设计详情的情况下,重新导入OpticStudio。



起始面(First Surface):要导出的表面区间的第一个面。

终止面(Last Surface):要导出的表面区间的最后一个面。

复合表面的镜头文件由导出至黑盒(Export to Black Box)工具提供支持。

创建并加载(Create and load...):如果勾选该选项,将修改当前文件,以便使用新建黑盒文件。强烈建议使用该选项确认黑盒能再现所需分析数据。

一般注意事项

在某些情况下,光学设计人员可能不愿公开其光学设计的详细信息,尤其是当设计工作耗费大量时间和成本,设计人员若为此获得补偿尚需最终客户对设计结果验证其是否达到技术要求之前。这时双方将陷入进退两难的困境,因为需要设计人员提交完整的ZMX文件给客户才能验证设计结果,但这样就会完全泄露设计本身的详细信息。该功能旨在此类情况下满足设计人员和最终客户双方的需求。

Zemax黑盒子是一个包含了若干个表面详细资料的加密文件。该文件包含OpticStudio通常与表面相关的大部分数据,如半径、厚度、孔径、坐标、色散和参数等。文件由拥有知识产权的设计人员原创,随后通常会作为完整"重现"的OpticStudio镜头文件的一部分发给最终客户。加密数据以"黑盒"的形式显示在镜头编辑器中,光线进出黑盒就如同原始表面和设计数据在镜头数据编辑器中一样精确,而详细的数据隐藏在黑盒中,用户不能查看和修改隐藏在其中的任何数据。

要创建黑盒文件,请先在镜头编辑器中高亮显示所需表面区间,然后在"文件"选项卡的"导出组"选择"导出黑盒"图标。表面区间也可在"导出黑盒数据"对话框控件中直接选择。唯一的其它选项是一个"在黑盒导出后创建和加载测试文件"的复选框。

强烈建议使用后一个选项,因为其允许确认黑盒通过正确创建,可产生相同的光线追迹和分析结果。"创建"选项将创建一个与原始文件同名,后缀为_BB的测试镜头文件。如果同名的测试文件已经存在,它将被新建的测试文件所覆盖。黑盒数据自身的文件是带有扩展名为.ZBB的文件,路径为<data>\BlackBoxes文件夹。该新建文件在镜头数据编辑器中的黑盒镜头表面引用,将替代编辑器中的原始表面数据。黑盒文件的文件名包括.ZBB扩展名,不能超过32个字符。

创建黑盒文件和测试重现文件后,建议使用存档功能来创建可发送给最终用户的单个存档文件。详见创建存档文件(Create Archive)

有关黑盒表面的更多信息,请参阅黑盒透镜(Black Box Lens)

黑盒数据结构经过精心设计,因此任何OpticStudio功能都无法读取或查询黑盒中各表面的时效数据。光线可以进入黑盒,可以使用其中定义的数据追迹光线,但任何功能都无法访问曲率、厚度、玻璃类型、非球面参量或其它数据。黑盒中的折射透镜使用原始文件中的全部色散数据建模,因此能够按任何波长"重现"。如果重现的波长超出色散数据的限制,则会出现错误信息。如果有光线在黑盒中渐晕或出现全反射(TIR),则被视为"Ray miss"错误。注意,某些功能(例如,计算透镜重量的功能)无法访问黑盒数据,因此会对黑盒透镜表面返回无意义的结果。

布局图中,黑盒被绘制成一个圆柱体,其径向口径由创建黑盒时所选表面的第一面口径或所选表面中的最大口径的表面(两者取较大者)的净口径或半直径取值所决定。黑盒的长度与所选表面范围的总厚度相等。

导出到黑盒的数据类型有以下限制。

  • 不能忽略指定范围的起始面或终止面。
  • 如果起始面之前是偶数数量的镜面,终止面也必须如此。如果起始面之前是奇数数量的镜面,终止面也必须如此。起始面或终止面都不为镜面。可以将表面范围置于镜面空间,但是,只有当黑盒文件如同原始文件一样正确无误地置于偶数或奇数数量的镜面之后,才能看见重现效果。特别是,自动将镜面添加到系统的工具(添加反射镜(Add Fold Mirror)生成双通系统(Make Double Pass))不应与黑盒透镜一起使用,因为它们会生成不正确的结果而不会出现错误消息。
  • 坐标断点面以及表面倾斜和偏心都是允许的,但是终止面的方位必须与起始面的方位一致,即起始面和终止面的局部坐标X、Y和Z必须平行,以及X和Y的偏心必须为0(由OpticStudio制定的精密容差来测试这两项限制)。
  • 运行POP仿真时,Zemax黑盒表面前后的表面不能为坐标断点。注意,此限制仅在运行POP仿真时适用。
  • 并非所有类型的表面都支持。非序列表面、双折射表面、近轴表面、还有那些使用外部数据的表面,如用户自定义的DLL表面以及网格矢高表面和一些其它特殊表面类型均不受支持。如果需要用到不支持的表面类型,请联系技术支持获得帮助。
  • 光阑面可以是起始面或终止面,但不能在其中间。若要导出光阑面两侧的镜头数据,请使用两个或多个黑盒。在重现系统中可以使用任意多个黑盒表面。
  • 如果黑盒内的表面使用了某种膜层,则这些膜层必须是非渐变的标准膜层或加密膜层(参见283页"导出加密膜层")。不支持理想膜层和表格膜层。"导出黑盒"功能会自动将所有非加密的膜层转换为加密膜层。膜层名的修改将是在现有名称上加前缀"ZEC_"。例如,名为BB_AR_5的膜层将按名为ZEC_BB_AR_5的加密膜层文件导出。如果该文件已存在,其将在无警示的情况下,直接覆盖。加密膜层数据没有保存在ZBB文件中,在发送给最终用户时必须单独处理该数据。目前最简单可靠的方式是将黑盒透镜系统及其膜层数据压缩在存档(ZAR)文件中一并发送。
  • 对有光焦度的所有表面必须设置孔径,以便使用时,黑盒文件能正确裁剪镜头孔径外的光线。对于可将净口径或半直径转化为孔径的工具,请查看镜头数据编辑器工具栏上的"将半直径转化为浮动孔径",或者孔径也可以在编辑器中使用"属性检查器"的"孔径"选项卡来手动设置。
  • 不支持用户自定义孔径的数据文件(.UDA)。
  • 注意,在重现系统中,黑盒表面渐晕的所有光线都视为Ray Miss错误,该错误会导致某些功能不能与某些光学系统一起正常工作,例如具有中心遮光的望远镜。
  • 需要访问特定表面数据的功能无法从黑盒文件重现与原始文件相同的结果。
  • 只能导出当前结构的数据。相反,必须在多重结构系统中单独导出每个结构。在加载到重现系统时,如果需要对黑盒系统进行多重结构控制,则所用ZBB文件的文件名可在多重结构编辑器中使用MCOM操作数针对每个结构进行修改。
  • 求解控制的所有数据均由其当前固定值取代。黑盒表面内不支持求解。如果选择"创建并加载"选项,可关闭现在在黑盒中引用数据的新建黑盒以外表面的求解。
  • 不允许使用模型和表格玻璃,所有色散数据必须按当前的玻璃库定义。色散数据会自动从玻璃库中提取,并放入到黑盒文件中。渐变折射率表面例外,如下所述。
  • 渐变折射率表面的折射率数据通常使用在黑盒中加密的参数数据定义。渐变5表面在转换为黑盒表面时,会以加密形式存储渐变多项式参数,但色散数据仍会在未加密的SGRIN.DAT文件中定义,该文件通常与OpticStudio一起安装。此外,使用在GLC.DAT文件中定义的色散数据的渐变6表面也在与OpticStudio正常安装的该文件中使用未加密数据。
  • 黑盒中的表面目前不支持表面散射。
  • 支持复合表面的镜头文件。

加密基于256位算法。用户应该在使用加密格式分发敏感数据之前,确定实施的加密是否能够为预期应用提供充分的安全保障。

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