drawing op• 数据种类:table → table
• 调用: 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)(要直接调用实现,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);从台账取用则 opsoptics.get("lens_element_drawing"))
单透镜的制造图(table,图的 dict)—— 采用 ISO 10110 的标注,含截面图、三栏数据表和标题栏。
> 以下的详细说明为原文 —— 摘要与标题已翻译。
*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 的每个算子都先校验输入再计算(不让任何东西无声通过):
• 单位写进参数名 —— _mm / _um / _deg / _mrad。把 mm 和 µm 弄混不会崩溃,而是给出「看着合理却是错的答案」,所以用命名来防。这里绝不从数值大小去猜单位。
• 字符串一律 ValueError —— float('50') 会成功,于是未解析的配置值会被当成长度混进来(实测:thin_lens('50', '200') 曾返回看着合理的 66.667 mm)。bool 也按 True == 1 的隐式提升拒绝。
• complex / masked array 一律 ValueError(仅接受实数槽位;拒绝无声丢弃虚部或剥掉掩码)。所有输入中的 NaN/Inf 一律 ValueError。
• 逐项点名拒绝除零及其近亲:焦距 0、曲率半径 0、折射率 <= 0、全不透明光阑(全为 0,归一化变成 0/0)、总和 <= 0 的 PSF、S0 = 0 的 Stokes 矢量、物体位于前焦点(像在无穷远)。
• 只有两个算子会返回非有限值,而且都写进了契约:depth_of_field 在超焦距以外返回 far_mm = inf(这正是超焦距的定义),gaussian_beam 在束腰处返回 wavefront_radius_mm = inf(平面波前的曲率半径)。两者都同时返回一个有限的搭档(far_is_infinite / curvature_per_mm)。除此之外的无声 NaN/Inf 都在内部检出并 ValueError ——「float64 溢出了」和「答案是无穷大」是两种不同的主张,不能拿后者的脸去交付前者。
• 尺寸上限:生成网格受 optics.MAX_GRID(4096)限制,传入的场/PSF/光阑受 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「小参数引发巨大内部分配」的路径(实测:n_max=40 × 4096² 需要 108 GB)。
• 物理上不可能的状态同样拒绝:偏振度 > 1 的 Stokes 矢量、负透过率、负强度、n-|m| 为奇数等非法 Zernike 指标。
• 示例数据目录(下载 URL / 许可证) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有领域)加合成图,3-D 给出真实数据源(Stanford/PDS 等)的下载 URL。
• 算子来历与参考文献 —— 该算子族所依据的研究/方法出处。
• 算法的正典(作者、年份)与用途见上面的族使用指南。
• poc_optics_drawings — py -3.11 examples/poc_optics_drawings.py
table 作为输入)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 算子登记表。本条目由 tools/opdocs.py md 自动生成(请勿手工编辑)。*
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