?本文介紹如何使用 NSC 矢高用戶分析功能在非序列模式下測量和顯示對(duì)象的矢高。了解此功能的基礎(chǔ)知識(shí)，包括如何設(shè)置包含復(fù)雜 CAD 零件的文件以獲取特定面的矢高值。

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介紹

OptocStudio 的序列模式具有表面矢高分析功能，該功能將表面從局部頂點(diǎn)的矢高或 z 位置變化顯示為表面上 x 和 y 位置的函數(shù)。非序列模式?jīng)]有提供相同功能的內(nèi)置分析，但該軟件確實(shí)具有強(qiáng)大的應(yīng)用程序編程接口（API），允許用戶編寫自己的自定義分析功能。本文將展示如何使用 API 構(gòu)建的用戶分析來計(jì)算非序列對(duì)象的表面矢高。它還將討論用于創(chuàng)建自定義用戶分析的內(nèi)部計(jì)算和一些技術(shù)。

NSC 矢高計(jì)算

NSC 矢高用戶分析執(zhí)行幾個(gè)步驟來計(jì)算非序列模式下給定對(duì)象面的矢高值：

· 在內(nèi)存中創(chuàng)建系統(tǒng)的臨時(shí)副本

· 除選定對(duì)象外的所有對(duì)象都設(shè)置為忽略

· 所選對(duì)象的材質(zhì)被移除，以可能考慮對(duì)象的背面

· 系統(tǒng)中放置單個(gè)源光線

· · 默認(rèn)情況下，源光線放置在 （0， 0， -50） 的 XYZ 處，指向 （0， 0， 1） 的 LMN，但這些值可以在高級(jí)設(shè)置（屏幕右下角）中更改

· · 然后將矩形數(shù)組應(yīng)用于對(duì)應(yīng)于采樣和寬度的源

· 執(zhí)行光線追跡并保存 ZRD 文件

· X_HITFACE 濾鏡字符串應(yīng)用于光線追跡，以僅獲取所需面的 Z 值

· Z 中的偏移量應(yīng)用于 ZRD 文件，以嘗試將頂點(diǎn)處的矢高歸零

· · 自動(dòng)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)鏡頭、雙標(biāo)志性澤尼克表面、偶數(shù)非球面透鏡、奇數(shù)非球面透鏡和環(huán)形透鏡的 Z 偏移

· · 可以手動(dòng)更改 Z 偏移以考慮任何其他類型的曲面

計(jì)算結(jié)果是一維（線）/二維（假彩色）圖或文本輸出，可以在“設(shè)置”窗口中選擇。用戶分析可用于簡單的非序列系統(tǒng)，例如轉(zhuǎn)換后的雙高斯、Biconic Zernike 曲面或帶有進(jìn)口 CAD 零件的復(fù)雜系統(tǒng)：

運(yùn)行 NSC 矢高

NSC 矢高是用戶分析。為方便起見，它已添加到界面中，可以在Analyze...NSC Sag 找到。

但更一般地說，用戶分析可執(zhí)行文件位于 {Zemax}\ZOS-API\User Analysis 文件夾中。一旦可執(zhí)行文件被復(fù)制到正確的文件夾中，OpticStudio 需要重新啟動(dòng)。

要啟動(dòng)用戶分析，請(qǐng)單擊Programming...User Analysis...NSC Sag：

首次啟動(dòng)分析時(shí)，單擊“設(shè)置”：

“設(shè)置”窗口包含以下部分（所有長度值均以鏡頭單位為單位）：

1.對(duì)象 – 僅列出有效對(duì)象（非源和非檢測器）

2.人臉 – 選擇有效對(duì)象后，僅列出實(shí)際對(duì)象的人臉

3.樣本數(shù)量 – 數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)（32、64、128、256、512 或 1024）

4.Z 偏移 – 計(jì)算過程中從所有 Z 值中添加/減去的常量值

5.旋轉(zhuǎn) – 物體的 Z 軸旋轉(zhuǎn)（值應(yīng)在 0° 到 360° 之間）

6.X/Y 寬度 – 帶光線陣列

7.X/Y 偏心 – 光線陣列的中心

8.顯示為 ― 要顯示的數(shù)據(jù)類型（假色、文本或橫截面）

9.自動(dòng)偏移 - 自動(dòng)“猜測”常見對(duì)象和面的Z偏移和X / Y寬度的正確值

10.高級(jí) – 公開高級(jí)設(shè)置：

a.光線陣列的 Z 起始位置

b.保留對(duì)象的原始 XY 傾斜度

c.保存中間 ZMX 和 ZRD 文件

11.按鈕 – 確定運(yùn)行分析，取消關(guān)閉設(shè)置而不執(zhí)行計(jì)算

測量 CAD 文件

NSC 矢高用戶分析可以測量任何非序列對(duì)象（包括 CAD 零件）的矢高。對(duì)于以對(duì)象的本地頂點(diǎn)為中心的本機(jī) OpticStudio 對(duì)象，用戶分析應(yīng)該無需對(duì)用戶的行為進(jìn)行太多設(shè)置即可工作。但是，對(duì)于導(dǎo)入的 CAD 零件（包括 STEP 和 SLDPRT 文件），這些文件的零件中心可能相對(duì)于本地頂點(diǎn)進(jìn)行偏移和旋轉(zhuǎn)，因此可能需要進(jìn)行一些設(shè)置。

首先要確定的是要對(duì)哪個(gè)面進(jìn)行分析。要確定面數(shù)，請(qǐng)單擊“非序列編輯器”工具欄中的“查看當(dāng)前對(duì)象”。這將打開一個(gè)交互式查看器，可以在其中單擊所需的表面。表面將變?yōu)槌壬?。突出顯示的面編號(hào)將出現(xiàn)在查看器的選項(xiàng)卡中：

接下來，要確定正確的傾斜度和偏心，請(qǐng)?jiān)?CAD 零件下方插入一個(gè)新的對(duì)象并將對(duì)象更改為源光線;將 Z 位置設(shè)置為 -50mm（NSC 矢高分析的默認(rèn)值），將 # 布局光線設(shè)置為 1?，F(xiàn)在打開 NSC 3D 布局，查看光線如何與 CAD 零件交互。

如果光線當(dāng)前以 CAD 零件為中心，則無需進(jìn)行任何修改。但是，如果零件相對(duì)于光線旋轉(zhuǎn)或光線不在零件的中心，則更改 CAD 零件的“繞 X/Y 傾斜”或光線的“X/Y/Z 位置”?？焖俑?CAD 零件傾斜度的最簡單方法是將“大約 X/Y/Z 的傾斜度”設(shè)置為變量并啟動(dòng)“優(yōu)化...可視化優(yōu)化。將所有傾斜的“開始”和“停止”值分別更改為 -180 和 +180?，F(xiàn)在修改值，直到 CAD 零件與源光線對(duì)齊。確保在零件旋轉(zhuǎn)后單擊“保留并退出”：

對(duì)于附加的示例文件，RandomCurve.STEP 的 Tilt About X 應(yīng)為 -79.2，（X， Y， Z） 位置應(yīng)為 （260， 500， -400）：

現(xiàn)在，打開 NSC 矢高用戶分析。單擊設(shè)置。要估計(jì) X/Y 寬度，請(qǐng)使用 NSC 3D 布局圖中的活動(dòng)光標(biāo)。設(shè)置如下所示。要顯示“高級(jí)”選項(xiàng)卡，請(qǐng)單擊右下角的箭頭;確保取消選中刪除 XY 傾斜并選中保留保存的文件：

?單擊“確定”并查看實(shí)際分析結(jié)果。盡管樣本數(shù)量設(shè)置得非常低，但會(huì)生成一個(gè)顯示一些矢高數(shù)據(jù)的假色圖：

當(dāng)前文件夾中將有一個(gè)名為 nsc_sag_map.zmx 的新文件。打開此文件并查看 NSC 3D 布局。單個(gè)源光線在 （N+1）x（N+1） 網(wǎng)格上重復(fù)，其間距與“設(shè)置”窗體中的 X/Y 寬度相關(guān)。

現(xiàn)在，數(shù)據(jù)已在圖中得到驗(yàn)證，保存的文件已完全被光線覆蓋，可以增加采樣以及寬度和偏心以獲得最佳圖像。

以下設(shè)置將生成最終圖像：