Bestandstypen in OpticStudio: Een Uitgebreide Gids

Het ontwerpen van een lenzensysteem in OpticStudio omvat het gebruik van vele stukken informatie, die over het algemeen verspreid zijn over een verscheidenheid aan bestanden en bestandstypen. Deze bestanden vormen de ruggengraat van het ontwerpproces en zorgen ervoor dat alle componenten correct worden geïntegreerd en geanalyseerd. Hieronder volgt een gedetailleerd overzicht van de extensies die worden gebruikt door alle bestanden die deel uitmaken van OpticStudio, met hun specifieke functies en toepassingen.

CAD- en Geometrische Bestanden

Voor het importeren en exporteren van geometrische gegevens worden diverse standaardbestandsformaten ondersteund, die essentieel zijn voor de integratie met externe CAD-software.

  • IGES (Initial Graphics Exchange Specification) bestanden: Deze bestanden worden gebruikt voor het uitwisselen van 3D-ontwerpgegevens tussen verschillende CAD-systemen.
  • ACIS Text bestanden (SAT): Standaard ACIS Text bestanden, gebruikt voor het opslaan van geometrische modellen.
  • STEP (Standard for the Exchange of Product) bestanden: Dit bestandstype staat voor Standard for the Exchange of Product, een veelgebruikt formaat voor het uitwisselen van productmodellen.
  • STL (Stereolithography Tesselation Language) bestanden: Deze bestanden zijn het meest geschikt voor het modelleren van algemene vormen die benaderd kunnen worden door een set driehoekige facetten.
Illustratie van verschillende 3D-modellen die worden gebruikt in optisch ontwerp

OpticStudio Specifieke Bestandsformaten

OpticStudio maakt gebruik van eigen bestandsformaten om de complexiteit van optische ontwerpen efficiënt te beheren.

  • Zemax Object Format (ZOF) bestanden: Deze bestanden bevatten de representatie van een CAD-object dat intern door OpticStudio wordt gebruikt.
  • Zemax Configuratiebestanden (.CFG): Configuratiebestanden beschrijven de door de gebruiker geselecteerde opties in het omgevingsdialoogvenster.
    • Zemax.CFG: Het hoofdconfiguratiebestand.
    • RAY.CFG (Ray Fan plot), POP.CFG (Physical Optics Propagation): Configuratiebestanden geassocieerd met algemene analysefuncties, te vinden in de map {Zemax}\Configs\.
  • Zemax Projectbestanden (.ZPRJ): Deze bestanden bevatten een lensproject met alle gekoppelde projectbestanden. Ze ondersteunen enkele bestanden die .ZAR niet ondersteunt (zoals individuele onderdeelbestanden die aan een CAD Assembly object zijn gekoppeld). Deze bestanden kunnen overal worden geplaatst.
  • Zemax Archiefbestanden (.ZAR): Deze bestanden bevatten enkele van de bestanden die bij een lensontwerp horen in een enkel, gecomprimeerd formaat (oudere versies kunnen mogelijk geen gecomprimeerde bestanden lezen). In tegenstelling tot .ZPRJ, bevatten ze niet alle gekoppelde bestanden. Deze bestanden kunnen in elke map worden geplaatst.
  • Zemax Sessiebestanden (.ZOS / .ZMX): Deze bestanden definiëren de weergaveconfiguratie en de geopende vensters en instellingen voor het bijbehorende lensbestand (.ZMX of .ZOS).
  • Zemax Tekst Lensbestanden (.ZMX):
  • Zemax Binaire Lensbestanden (.ZOS): Deze binaire bestanden bevatten de volledige beschrijving van de lens, inclusief diafragma's, golflengten, receptgegevens en de verdienstfunctie.
Screenshot van het OpticStudio hoofdvenster met verschillende geopende vensters en toolbars

Analyse- en Bronbestanden

Diverse bestandsformaten worden gebruikt voor het opslaan van analysegegevens, brondefinities en meetgegevens.

  • Annotatiebestanden (binair): Instellingenbestand voor de Zemax Element Drawing.
  • Afbeeldingsbestanden:
    • Bitmap (.BMP):
    • Enhanced Metafile (.EMF): Gebruikt door Metafile graphics.
    • JPEG (.JPG): Deze bestanden worden gebruikt om een uitgebreide bron te definiëren voor de Image Simulation en bijbehorende beeldanalysefuncties.
  • OptiWave bestanden (.OWF): Deze bevatten elektrische veldgegevens voor een ingangsstraal.
  • Interferometrische Meetgegevens: Bevat interferometrische meetgegevens die worden gebruikt om een Zernike- of Grid-type oppervlak te modelleren.
  • Glascatalogusbestanden:
    • ASCII Glasformaat (.AGF): Dit zijn ASCII-bestanden die de gegevens voor glascatalogi bevatten.
    • Binair Glasformaat (.BGF): Deze bestanden worden automatisch door Zemax gegenereerd uit de .AGF-bestanden.
  • Verstrooiingsfuncties:
    • Bi-Directional Scatter Distribution Function (.BSDF) bestanden:
  • Databases en Profielgegevens:
    • .DAT bestanden: Worden gebruikt voor diverse toepassingen in Zemax, zoals bronbestanden, coatinggegevens en ABg scatter data. De locatie van deze bestanden is afhankelijk van hun specifieke toepassing.
    • GRADIUMTM profielgegevensbestanden:
    • Brekingsindex profielgegevensbestanden (.RI): Dit zijn ASCII-bestanden die indexgegevens bevatten ten opzichte van een variabele.
    • Testplaatgegevensbestanden (.TPD):
  • Zemax Lens Catalogusbestanden (.ZLC):
  • Zemax Tabelglasbestanden (.TGL): Dit zijn ASCII-bestanden die getabelleerde gegevens bevatten voor de brekingsindex en transmissie van een glas ten opzichte van de golflengte.

Scripting- en Ray Tracing Bestanden

Voor automatisering en analyse van lichtpaden worden specifieke script- en databasebestanden gebruikt.

  • Zemax Programmeertaal Scripts (.ZPL): Een ASCII-bestand dat scriptopdrachten in de Zemax Programmeertaal bevat. Dit is nuttig voor het automatiseren van taken in een lensontwerp, het genereren van aangepaste plots, enz.
  • Spectrumbestanden:
    • Zemax Absorptiespectrum (.ABS):
    • Zemax Emissiespectrum (.EMS):
    • Zemax Excitatiespectrum (.EXC):
  • Ray Database bestanden (.RAY): Dit bestandstype wordt gegenereerd na het uitvoeren van een ray trace in Non-Sequential Mode, maar wordt alleen opgeslagen als "Save Rays" is geselecteerd in het dialoogvenster Ray Trace Control. Deze binaire bestanden bevatten volledige informatie voor elke getraceerde straal in een niet-sequentiëel systeem.
  • ASCII Tekst Bronbestanden (.SRC): ASCII-tekstgegevens die worden gebruikt om een Source File object te definiëren.
  • Bronbestanden (Fotometrische Gegevens):
    • IESNA (.IES): Dit zijn bronbestanden die gemeten fotometrische gegevens voor een echte lamp bevatten, geformatteerd volgens de Illumination Engineering Society of North America (IESNA) Standard File Format.
    • EULUMDAT (.LDT): Dit zijn bronbestanden die gemeten fotometrische gegevens voor een echte lamp bevatten, in een veelgebruikt formaat dat bekend staat als het EULUMDAT-formaat.
    • Radiant Source Model bestanden (.RSM): Deze bronbestanden kunnen worden gedownload uit de Radiant Source Model catalogus (Premium Only) en kunnen worden gebruikt om een nauwkeurig bronbestand te genereren in zowel het nabije als het verre veld.
    • Spectrum Bronbestanden (.SPE): Dit zijn ASCII-bestanden die spectrale gegevens (d.w.z. golflengte en gewicht) bevatten voor een bron die in Non-Sequential modus moet worden gemodelleerd.

Verdienstelijkheids- en Tolerantiebestanden

Deze bestanden zijn cruciaal voor het optimaliseren van lensontwerpen en het beoordelen van hun prestaties onder variabele omstandigheden.

  • Verdienstelijkheidsbestanden (.MF): Deze bestanden bevatten de volledige lijst van operanden, doelen en gewichten voor een opgeslagen Verdienstfunctie.
  • Versleutelde Coatingbestanden (.ZCC): Deze bestanden bevatten versleutelde coatinggegevens, waardoor de gebruiker een coating in een lensbestand kan specificeren zonder de gedetailleerde coatinginformatie te hoeven kennen.
  • Zemax Straalbestanden (.ZBF): Dit bestand bevat straal-elektrisch veldgegevens die worden gebruikt met de Physical Optics Propagation (POP) analysefunctie. Door de gebruiker gedefinieerde bestanden (ASCII of binair) worden gebruikt om de initiële POP-straal te specificeren.
  • Zemax Multi-Mode bestanden (.ZMM): Dit zijn ASCII-bestanden die worden gebruikt om een multimode straal te definiëren voor gebruik met de Physical Optics Propagation analysefunctie.
  • Oppervlakteprofielgegevens: Bevat oppervlakteprofielgegevens. Dit zijn ASCII-bestanden die een lijst met gegevens bevatten die worden gebruikt om het Grid Sag of Grid Phase oppervlak in Sequential Mode te modelleren.
  • Tolerantie-instellingen:
    • Opgeslagen instellingen van de Tolerance Data Editor (.TDE): Deze bestanden bevatten de volledige lijst van operanden en perturbatiewaarden (min en max) voor een opgeslagen Tolerance Data Editor.
    • Opgeslagen instellingen van het dialoogvenster Tolerance settings (.TOL): Deze bestanden kunnen worden gebruikt om dezelfde tolerantieanalyse-instellingen te definiëren voor verschillende lensbestanden, of om de tolerantieanalyse-instellingen te definiëren die moeten worden gebruikt met de TOLR-optimalisatie-operand. Voor algemene tolerantieanalyse kunnen de invoerbestanden zich in elke map bevinden.
    • Tolerantie Scriptbestanden (.ZPLT): Dit zijn ASCII-bestanden die scriptopdrachten bevatten waarmee een procedure kan worden gedefinieerd voor het evalueren van de prestaties van een lens tijdens het tolereren. Dit is nuttig voor het simuleren van complexe lensuitlijning, of voor het monitoren en rapporteren van specifieke systeemwaarden tijdens tolerantieanalyse.

DLL's en Gebruikersgedefinieerde Bestanden

Voor geavanceerde functionaliteit en maatwerk kunnen Dynamic Link Libraries (DLL's) en C/C++ broncode worden gebruikt.

  • C of C++ broncodebestanden (.C, .CPP): Gebruikt om door de gebruiker gedefinieerde oppervlakken, bronnen, enz. te genereren. Deze bestanden bevinden zich doorgaans in een van de mappen binnen de {Zemax}\DLL-map.
  • Dynamic Link Library bestanden (.DLL): Deze bestanden worden gebruikt om door de gebruiker gedefinieerde oppervlakken, objecten, verstrooiingsverdelingen, enz. te modelleren. Ze worden gecompileerd uit broncode (C/C++). Deze bestanden moeten zich in de map bevinden die overeenkomt met de map binnen de {Zemax}\DLL-map.
  • Gebruikersgedefinieerde diafragma's (.UDA): Bevat gegevens die worden gebruikt om een door de gebruiker gedefinieerd diafragma te modelleren in zowel Sequential als Non-Sequential Mode.

Bestanden Delen en Organiseren

Het delen van ontwerpbestanden is een integraal onderdeel van de workflow voor optisch productontwerp. OpticStudio biedt verschillende methoden om ervoor te zorgen dat alle benodigde informatie correct wordt verpakt voor levering.

Aanbevolen Stappen voor het Delen van OpticStudio Bestanden:

  1. Bestand...Opslaan als (File...Save As): Als u een nieuw model hebt gemaakt en voor de eerste keer opslaat, selecteer dan Bestand...Opslaan als. Maak een nieuwe map aan op de locatie waar u al uw projectgegevens wilt opslaan. Geef uw bestand een naam en klik op "Opslaan". De standaardoptie is om het bestand op te slaan in het beveiligde binaire formaat (.ZOS). Dit creëert een .ZOS (of .ZMX) en een .ZDA bestand met uw opgegeven naam in de nieuwe map. Het .ZOS (.ZMX) bestand bevat uw lensrecept, en het .ZDA bestand bevat uw weergaveconfiguratie, geopende vensters en instellingen in het lensbestand.
  2. Bestand...Converteren naar Project Directory (File...Convert to Project Directory): Systemen die in OpticStudio zijn gemodelleerd, gebruiken naast lens- en sessiebestanden ook een aantal ondersteunende bestanden. In OpticStudio 21.3 of nieuwer wordt aanbevolen om uw bestanden te organiseren in het Project Directory-systeem. Project Directories stellen u in staat om belangrijke ondersteunende bestanden te bundelen, zodat ze eenvoudig op projectbasis toegankelijk en manipuleerbaar zijn. Dit creëert extra mappen voor ondersteunde bestandstypen die in uw model worden gebruikt. Het is mogelijk dat niet alle bestanden die in uw systeem worden gebruikt, in de Project Directory zijn opgenomen.
  3. Bestand...Archief Maken (File...Create Archive): Om deze reden wordt het niet aanbevolen om uw Project Directory-map te zippen om deze met iemand anders te delen. Maak in plaats daarvan een Zemax Archiefbestand (.ZAR) door op Bestand...Archief Maken te klikken. U kunt uw archiefbestand opslaan binnen uw projectdirectory om al uw bestanden voor dit systeem bij elkaar te houden.

Het Openen van een Zemax Archiefbestand:

Om een Zemax Archiefbestand te openen, klikt u op Bestand...Archief Laden (File...Load Archive) vanuit OpticStudio. Als u een nieuwe Project Directory wilt aanmaken, selecteer dan in het venster "Restore from Zemax Archive (ZAR) File" de optie "Browse" in de instelling "To Folder:". Na het laden worden de bestanden in het archief naar hun nieuwe locatie gekopieerd, en vervolgens wordt het systeem geopend in OpticStudio. Het systeem behoudt dezelfde projectdirectory-instelling als het origineel.

Belangrijke Opmerking: Als u de melding "Binary ZOS files are incompatible with earlier versions of OpticStudio" ontvangt, betekent dit waarschijnlijk dat het archiefbestand een binair ZOS-bestand bevat en dat u een versie van OpticStudio gebruikt die ouder is dan OpticStudio 21.3.

tags: #zda #zemax #bestand #bekijken