drawing op• 資料種類:table → table
• 呼叫: import fullseye as fs; fs.ledger.lens_element_drawing(system, element=0, tolerances=None, outer_diameter_mm=None, clear_aperture_mm=None, chamfer_mm=0.2, irregularity_fringes=None, surface_imperfections=None, stress_birefringence=20.0, bubbles='1/3x0.16', inhomogeneity='2/1;1', trials=200, seed=0, radius_tolerance='radius', plane_power_fringes=2.0, scale=None, title=None)(要直接呼叫實作,import optdraw; optdraw.lens_element_drawing(system, element=0, tolerances=None, outer_diameter_mm=None, clear_aperture_mm=None, chamfer_mm=0.2, irregularity_fringes=None, surface_imperfections=None, stress_birefringence=20.0, bubbles='1/3x0.16', inhomogeneity='2/1;1', trials=200, seed=0, radius_tolerance='radius', plane_power_fringes=2.0, scale=None, title=None);從台帳取用則 opsoptics.get("lens_element_drawing"))
單透鏡的製造圖(table,圖的 dict)—— 採用 ISO 10110 的標註,含截面圖、三欄資料表與標題欄。
> 以下的詳細說明為原文 —— 摘要與標題已翻譯。
*system* の *element* 番目のガラス(前から 0, 1, …)を描く。データ欄は左が第 1 面、右が第 2 面、中央が材料:
• 面: R(曲率半径、凸は CX・凹は CC、平面は ∞)と公差、⌀e(有効径)、3/A(B)(面形状の公差: A = 曲率の誤差による sag の誤差、B = 不規則性、どちらも λ = 546.07 nm の干渉縞の本数。R の公差を寸法で書くときは A を - にする —— ISO 10110-5 の慣行)、4/σ(面の傾き = 偏心の公差、分)、5/N×A (表面のきず)。
• 材料: n_d と ν_d(式で評価した値。社名の硝材名は書かない)と公差、0/(応力複屈折 nm/cm)、1/(泡と異物)、2/(不均質と脈理)。
• 図: 中心厚と公差、外径と公差、面取り(保護面取り)、光軸。
公差は raytrace.tolerance_analysis の公差の辞書(*tolerances*、既定は同じ既定値 radius_pct 0.5 / thickness_mm 0.05 / index 0.001 / tilt_deg 0.05)から写す: 中心厚 ±thickness_mm、n_d ±index、4/ = tilt_deg × 60 分、曲率の公差 radius_pct は R の ± と、有効径の縁での sag の差 |sag(R(1 ± p)) − sag(R)| を縞の本数(1 本 = λ/2)にする。*radius_tolerance* = "radius"(既定)は R の欄に ±ΔR を書いて 3/-(B) とし、縞の換算は注記に残す。"fringes" は R を公称値だけにして 3/A(B) の A に縞の本数を書く。B(不規則性、*irregularity_fringes*)の既定は "radius" で 1、"fringes" で A/4(最低 0.5)。平面は曲率の公差が無いので、A は *plane_power_fringes*(既定 2 本)。同じ公差で tolerance_analysis を回した EFL の 5〜95 % の幅を注記に入れる(*trials* 回、*seed*)—— 図の公差が光学系の何を動かすかを製作図に残すため。
返り値の values: R1 / R2 / center_thickness / outer_diameter / clear_aperture / nd / vd / fringes_power / tilt_arcmin / efl / efl_p5 / efl_p95。平面の R と、分散の無い媒質の vd は inf(非有限は契約、lens_system の規約どおり)。接合レンズ群(面が 3 つ以上のガラスの連続)は 1 枚の組図にする: 断面に各レンズと接合面、データ欄は面ごとの R・有効径と、レンズごとの材料(n_d・ν_d)と中心厚(values の R / center_thickness / nd / vd は列)。非球面・円錐面は ISO 10110-12 の sag の表(高さ h と sag z(h)、式と係数)を図に足し、values の sag_tables に同じ数を残す(門は図から読み戻して raytrace の sag の式と突き合わせる)。
optics 的每個運算子都先檢驗輸入再計算(不讓任何東西無聲通過):
• 單位寫進參數名 —— _mm / _um / _deg / _mrad。把 mm 和 µm 弄混不會當掉,而是給出「看似合理卻是錯的答案」,所以用命名來防。這裡絕不從數值大小去猜單位。
• 字串一律 ValueError —— float('50') 會成功,於是未解析的設定值會被當成長度混進來(實測:thin_lens('50', '200') 曾回傳看似合理的 66.667 mm)。bool 也按 True == 1 的隱式提升拒絕。
• complex / masked array 一律 ValueError(僅接受實數槽位;拒絕無聲丟棄虛部或剝掉遮罩)。所有輸入中的 NaN/Inf 一律 ValueError。
• 逐項點名拒絕除零及其近親:焦距 0、曲率半徑 0、折射率 <= 0、全不透明光闌(全為 0,正規化變成 0/0)、總和 <= 0 的 PSF、S0 = 0 的 Stokes 向量、物體位於前焦點(像在無窮遠)。
• 只有兩個運算子會回傳非有限值,而且都寫進了契約:depth_of_field 在超焦距以外回傳 far_mm = inf(這正是超焦距的定義),gaussian_beam 在束腰處回傳 wavefront_radius_mm = inf(平面波前的曲率半徑)。兩者都同時回傳一個有限的夥伴(far_is_infinite / curvature_per_mm)。除此之外的無聲 NaN/Inf 都在內部檢出並 ValueError ——「float64 溢位了」和「答案是無窮大」是兩種不同的主張,不能拿後者的臉去交付前者。
• 尺寸上限:生成網格受 optics.MAX_GRID(4096)限制,傳入的場/PSF/光闌受 optics.MAX_FIELD_ELEMENTS(2^24),ABCD 元件序列受 optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS(1024),Zernike 受 MAX_ZERNIKE_TERMS(512)/ MAX_ZERNIKE_ORDER(40)/ MAX_ZERNIKE_BASIS(2^25)。以 fail-closed 堵住「小參數引發巨大內部配置」的路徑(實測:n_max=40 × 4096² 需要 108 GB)。
• 物理上不可能的狀態同樣拒絕:偏振度 > 1 的 Stokes 向量、負穿透率、負強度、n-|m| 為奇數等非法 Zernike 指標。
• 範例資料目錄(下載 URL / 授權) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有領域)加合成圖,3-D 給出真實資料源(Stanford/PDS 等)的下載 URL。
• 運算子來歷與參考文獻 —— 該運算子族所依據的研究/方法出處。
• 演算法的正典(作者、年份)與用途見上面的族使用指南。
• poc_optics_drawings — py -3.11 examples/poc_optics_drawings.py
table 作為輸入)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
drawing)lens_section_drawing · vision_setup_drawing · drawing_svg · drawing_dxf · drawing_raster · svg_entities · dxf_entities · noncoaxial_drawing
*Provenance: optdraw.py — OPTICS 運算子登記表。本條目由 tools/opdocs.py md 自動產生(請勿手動編輯)。*
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