软件背景与定位
CODE V是成像系统开发领域的领导工具,以序列的方式处理几何及衍射光学问题,综合涵盖了广泛的光学结构与计算,提供集设计、评价、公差、价格、制造与组装于一体的光学设计平台。软件自1975年起持续发展,对光学系统设计产生了深远影响,其应用覆盖微光刻透镜、投影显示、车用光学设备、光通信设备、医疗仪器、军用科技与太空探测设备等多个领域。
在厂商归属方面,CODE V最初由美国光学研究协会开发,长期由新思科技经营,目前由是德科技提供。企业在选型时可关注当前厂商的技术支持与授权服务情况。
建模、分析与评价能力
CODE V支持多样的面型建模,包括自由曲面、Fresnel表面、DOE衍射光学特性以及CAD模型导入追迹,能够适应不同复杂程度的光学系统设计需求。在几何分析方面,提供点列图、像差曲线、场曲、畸变与像散分析;在衍射考量方面,支持MTF与点扩散函数分析;此外还包括波前分析、透射分析、照度分析、环境温度压力分析、公差分析、鬼像分析、光束合成传播与图像模拟等功能。
软件支持摄影镜头、电影镜头、变焦镜头以及自由空间光子器件等多种光学系统的建模、分析、优化与制造支持。例如在手机变焦镜头设计中,可以利用点列图分析工具查看像面上单点的几何尺寸,利用图像模拟工具直观呈现镜头拍摄效果,帮助设计者评估成像质量。
优化与公差分析
在优化设计方面,CODE V将误差函数与约束条件分开考虑,确保优化在较短时间内计算出可制造的设计。其Global Synthesis全局合成功能可解决全局优化问题,在整个变量域中不断寻找各个局部最优解,产生许多不易想到的可能结构,提升设计可能性,更易找出符合不同需求的最佳设计。
在公差分析方面,CODE V的TOR公差分析利用波前求导的方式快速计算公差对性能的影响,大幅压缩试产调整时间、提高良率并降低成本。快速的公差分析还可以在优化的同时考虑公差灵敏度,帮助设计者在优化过程中找出公差灵敏度较低的设计,兼顾可制造性与品质。
规格管理与可视化
CODE V提供SpecBuilder与SpecEvaluator工具,让设计者快速构建整套光学设计项目的规格与目标并即时完成评估。规格体系内建光学、机械、性能、可制造性、环境和成本等类别,也支持创建自定义规格,设计者可以通过按钮操作在项目期间随时评估设计进度。
在可视化方面,软件提供快速的二维图像模拟以及全面的图形功能,包括三维可视化和基于衍射的图像模拟。此外,CODE V还提供隐藏镜头模型功能,当设计完成后需要与终端客户讨论时,设计者可以在保护敏感设计参数的前提下,以开放的终端规格呈现性能。
应用与选型建议
CODE V广泛应用于对成像性能要求较高的光学系统设计场景,包括高精度镜头、变焦系统、车载光学、医疗与太空探测设备等。企业在选型时可重点评估软件对面型类型的支持、全局优化与公差分析效率、与制造环节的衔接能力,以及厂商的技术支持水平。对于追求高成像质量且对上市周期敏感的光学项目,CODE V的全局合成优化与快速公差分析能力具有明显价值。
总结
CODE V以序列方式覆盖成像光学系统的建模、分析、优化、公差与制造支持,凭借Global Synthesis全局优化、TOR快速公差分析、图像模拟及规格管理等能力,帮助设计者在较短时间内获得可制造的高性能光学方案。