lens_element_drawing — OPTICS drawing op

• 데이터 종류: table → table

• 호출: 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)(구현을 직접 호출하려면 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), 원장에서 가져오려면 opsoptics.get("lens_element_drawing"))

사용법

단렌즈 제작도(table, 도면 dict) — ISO 10110 표기로 단면도, 3분할 데이터 표, 표제란.

> 아래 상세 설명은 원문입니다 —— 요약과 제목은 번역되어 있습니다.

*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)。

패밀리 공통 입력 계약(fail-closed)

optics 의 모든 연산자는 입력을 검증한 뒤에 계산합니다(조용히 통과시키지 않습니다):

• 단위는 인자 이름에 넣습니다 — _mm / _um / _deg / _mrad. mm 와 µm 를 혼동하면 crash 가 아니라 「그럴듯하게 틀린 답」이 나오므로 이름으로 막습니다. 크기로 단위를 추측하는 처리는 일절 하지 않습니다.

• 문자열은 ValueError —— float('50') 은 성공하므로 파싱되지 않은 설정값이 길이로 통과해 버립니다(실측: thin_lens('50', '200') 이 그럴듯한 66.667 mm 를 돌려주고 있었습니다). bool 도 True == 1 의 암묵 승격으로 보고 거부합니다.

• complex / masked array 는 ValueError(실수 슬롯만. 허수부의 무언 절삭·마스크 벗기기를 거부).NaN/Inf 는 모든 입력에서 ValueError.

• 0 나눗셈과 그 친척들을 이름을 들어 거부: 초점거리 0, 곡률반경 0, 굴절률 <= 0, 불투명한 조리개(전부 0 이라 정규화가 0/0), 총합 <= 0 인 PSF, S0 = 0 인 스토크스 벡터, 물체가 앞쪽 초점에 있는 경우(상이 무한대).

• 비유한 값을 돌려주는 것은 2 개 연산자뿐이며, 둘 다 계약으로 명시: depth_of_field 의 과초점거리 너머 far_mm = inf(그것이 과초점거리의 정의)와 gaussian_beam 의 허리에서의 wavefront_radius_mm = inf(평면 파면의 곡률반경). 둘 다 유한한 짝(far_is_infinite / curvature_per_mm)을 함께 돌려줍니다. 그 밖의 무언 NaN/Inf 는 내부에서 검출해 ValueError —— 「float64 가 넘쳤다」와 「답이 무한대다」는 다른 주장이므로, 후자의 얼굴로 전자를 돌려주지 않습니다.

• 크기 상한: 생성 격자는 optics.MAX_GRID(4096), 넘겨받은 필드/PSF/조리개는 optics.MAX_FIELD_ELEMENTS(2^24), ABCD 소자열은 optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS(1024), Zernike 는 MAX_ZERNIKE_TERMS(512)/ MAX_ZERNIKE_ORDER(40)/ MAX_ZERNIKE_BASIS(2^25). 작은 인자에서 거대한 내부 할당이 일어나는 경로(실측: n_max=40 × 4096² 로 108 GB)를 fail-closed 로 막습니다.

• 물리적으로 불가능한 상태도 거부: 편광도 > 1 인 스토크스 벡터, 음의 투과율, 음의 강도, n-|m| 이 홀수인 잘못된 Zernike 첨자 등.

자세한 사용 가이드

• optics_imaging 패밀리 가이드

참고(샘플 데이터·문헌)

• 샘플 데이터 카탈로그(DL URL / 라이선스) —— 2-D 는 skimage.data(BSD/public)+ 합성, 3-D 는 실데이터 소스(Stanford/PDS 등)의 DL URL.

• 연산자의 내력·참고문헌 —— 이 연산자 족의 바탕이 된 연구/기법의 출처.

• 알고리즘의 정전(저자·연도)과 용도는 위의 패밀리 사용 가이드에 적혀 있습니다.

실행 가능한 예제(이 연산자를 실제로 호출하는 검증된 샘플)

• poc_optics_drawings — py -3.11 examples/poc_optics_drawings.py

타입이 이어지는 다음 연산자(table 를 입력으로 받는 것)

abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd

같은 카테고리(drawing)

lens_section_drawing · vision_setup_drawing · drawing_svg · drawing_dxf · drawing_raster · svg_entities · dxf_entities · noncoaxial_drawing


*Provenance: optdraw.py — OPTICS 연산자 레지스트리. 이 op 노트는 tools/opdocs.py md 가 자동 생성합니다(직접 편집하지 마세요).*

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