公司和软件比较

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1、一、 公司实力比较一、 公司实力比较 美国著名的 Optical Research Associates（ORA）公司是世界上规模最大的光学工程软件开发商， 其研制的 CODE V 和 LightTools 软件均具有国际领先水平。 该公司自 1963 年成立以来，一直稳步发展，其美国总部现有雇员 80 余人，其中 1/3 拥有博士学位， 另 1/3 拥有硕士学位， 其余拥有学士学位。 他们分成算法研究部、 软件开发部、 测试部、 技术文件撰写部、技术支持和售后服务部、销售部、 （利用本公司软件为客户设计光学 系统的）工程部等部门，分工缜密，各司其职，确保软件产品的先进、可靠和售后服 务的质量

2、。 相比之下，其竞争对手的规模均较小，公司总共只有几个、十几个、最多二十余人，一个公司中所有技术人员的总和往往还不如 ORA 公司技术支持部的人多。这样的 竞争对手能够提供的软件产品在其运行的可靠性、功能的齐全性、算法的先进性、技 术服务的及时性和有效性方面必然大打折扣。 因此，国际上所有的著名光学公司，诸如日本的尼康、佳能、奥林巴斯、美能达， 韩国的三星，美国的柯达，荷兰的飞利浦等等，都是 ORA 光学软件的长期忠实用户。 西方的航天和军工部门（如 NASA 和雷神公司等等）更是全部使用 ORA 公司的软件。 在国外， ORA 公司光学软件的用户几乎都是按年支付租金， 如有不满意随时可以退租

3、、 停租，该公司的这种运营方式使其必须自觉保持软件产品和售后服务的最高质量。 在国内，北京理工大学光电工程系自 1994 年起成为 ORA 公司中国服务中心，配合 ORA 公司和其中国代理商上海欧熠光电科技有限公司上海欧熠光电科技有限公司共同做好对该公司软件 国内用户的技术支持工作，服务质量有口皆碑。有影响的光学研究单位如中国科学院 长春光机所、西安光机所、成都光电所、上海技物所，许多大学采用 CODE V 和 LightTools 从事应用光学领域的教学和科研，许多大型国营、外资和合资光学企业也在 利用这些软件研制开发新产品。充分说明 ORA 公司的光学软件不仅是国际上的，也已 成为国内光学

4、设计的标准软件，是同行间进行各种学术交流的最佳媒介。 二、 二、 CODE V 与其它成像光学系统设计软件的比较与其它成像光学系统设计软件的比较 CODE V 在国外一年的租金就是其主要竞争对手 OSLO、 ZEMAX 永久使用权售价 的 25 倍。这样的价格长期被国际各大光学公司和研究单位认可，软件的功能自有其 独到之处，其优势突出表现在自动优化（设计高质量的光学系统）和公差分析（设计 易制造的光学系统）等方面。 CODE V 软件中优化计算的评价函数可以是系统的垂轴像差、波像差或是用户定义的其它指标，可以直接对指定空间频率上的传递函数值进行优化，也可以在优化中 控制加工、装配误差对像质的影

5、响。经过改进的阻尼最小二乘优化算法用拉格朗日乘 子法提供既方便又精确的边界条件控制。此外，以往的优化算法无法克服存在于光学 系统结构参量的高度非线性解空间中的大量局部极小，故此自动设计的结果是一个与初始参数接近的像质相对较好的结构，而不一定是全局最优设计。为解决这一问题， ORA 公司在 CODE V 软件中加入了强大的全局优化功能（Global Synthesis） 。这种被 该公司严格保密的算法不仅可以跳出局部极小继续在解空间中寻找更佳设计，而且可 以在优化结束时将找到的满足设计要求的各种完全不同的结构形式一一列出供使用者 根据实际需要选择。这是目前世界上性能最强大的光学系统全局优化程序，

6、其优化能 力在国际上遥遥领先。四年一届的国际光学设计会议是本领域影响最大的专业技术研 讨会，在 20 世纪 90 年代以来的近几届会议中，组织者每次都向世界上各有关单位和 专家发出一个设计竞赛题目，而每届收到的参赛结果的前几名都是用 CODE V 软件优 化设计出来的， 表明 CODE V 的优化功能已经成为世界各地光学设计专家的得力工具。 CODE V 拥有世界上最先进、最完整的公差分析子程序，可以针对均方根波像差、衍射传函、主光线畸变或用户定义的评价指标进行公差分配。在公差分析中可以使用 像面位移、倾斜、垫圈厚度等各种补偿参教来模拟系统组装过程中的装调环节；可以 通过独有的交互式计算调整各

7、单项公差范围直至成品率满足要求。 同时， 提供了与 Zygo 或 Wyko 干涉仪的接口。如果与上述干涉仪联用，可以实现对复杂光学系统的计算机 辅助实时装调。 除此之外，CODE V 中还有许多功能为其它商品化光学程序所不具备，或者说在CODE V 中这些功能的实现要完整、有效得多。它们包括： 帮助用户确定系统初始结构的“镜头魔棒” 优化中的用户定义的各种复杂约束 自动对玻璃、对样板功能 变焦镜头的凸轮设计 用户定义面型 带有衍射效率计算的全息元件处理功能 全面考虑像差、色差、畸变、衍射效应影响的成像模拟 部分相干照明下像质分析 偏振影响分析 在指定的光学表面上进行衍射光束传播计算 温度和压力

8、等环境因素影响分析 扫描红外系统冷反射分析 级联频谱响应计算 系统透过率（包括相对照明度）计算 对平视显示系统的双眼效果分析 精美的可直接用于设计报告的图形输出 含有表格功能的 Macro-PLUS 内部宏程序 对 Windows 标准 COM 接口的支持 中文用户界面和中文入门指南 中国国标加工图纸的自动绘制 中国国家标准玻璃库和成都光明光电股份有限公司玻璃库 其它的一些功能： ( 1) 基于拉格朗日乘子法的优化边界条件精确控制； ( 2) 不基于任何随机算法的确定式高效全局优化； ( 3) 快速衍射传递函数优化； ( 4) 基于优化的自动对样板功能； ( 5) 基于波像差解析导数的快速、精

9、确的公差计算； ( 6) 基于实测干涉图的计算机辅助装调； ( 7) 对平视显示器系统的双目视差分析； ( 8) 全息元件衍射性能计算，包括对体全息衍射效益的计算； ( 9) 基于衍射计算，全面考虑像差、畸变、偏振、探测器像素尺寸、RGB 光谱曲 线等影响因素的二维成像模拟功能； (10) 视场图功能，可以将不同的光学特性（如畸变、波像差均方差、点列图均方根半径、抽样频率上的传函等）随二维视场的变化在一张图中表示出来； (11) 支持 Windows COM 应用编程接口（API） ，以便在 Excel、Matlab 下调用软件的各种光学分析、优化功能； (12) 精美的光学系统和光线的三维图

10、形绘制，支持基于鼠标的实时交互（旋转、 缩放、移动） ，可以用多种国际标准 CAD 格式输出； (13) 中国国家标准光学元件加工图纸自动绘制； (14) 书签式输出窗口，方便管理复杂计算的所有相关文字、图形输出，便于查阅或启动重新计算。 三、 三、 LightTools 与其它杂光分析和照明系统设计软件的比较与其它杂光分析和照明系统设计软件的比较 LightTools 是 ORA 公司在 1995 年隆重推出的照明系统设计软件， 它圆满地解决了照明（能量）光学系统的计算机辅助设计和成像系统的杂光分析问题，得到各国用户 的欢迎和好评，多次获得国际大奖。 在本领域，LightTools 软件的主

11、要竞争对手是美国 BRO 公司开发的 ASAP 软件和Lambda Research 公司开发的 TracePro 软件。相比之下，ASAP 和 TracePro 只是照明系 统的分析分析软件，而 LightTools 在具备各种分析功能的基础上，进一步提供了大量的设 计和优化功能，是照明（能量）光学系统的设计设计软件。 LightTools 提供的独特的设计设计功能包括： 易学的用户界面易学的用户界面（今年内推出中文版） ：提供多种建立、展现系统模型的方式和人机交互的手段。使用者可直接在系统的二维、三维线框图或三维实体模型图上进行各 种操作。透镜、反射镜和棱镜等光学元件、光源和各种机械件可以

12、极快地以图形方式 “画入” 系统。 复杂元件的描述既可以通过对软件提供的基本实体模型做布尔运算 （与、 或、异等等）实现，也可以通过 STEP、SAT、IGES、CATIA 等标准格式与其它 CAD CAM 软件交换数据。系统参数可以用表格和元件详情对话框的形式列出和修改。提 供丰富的光源库、元件库、材质库和设计实例以便用户调用。所有上述各种输入方式 同时并存，可交替使用。 直观的图形显示直观的图形显示：可以方便地描述或修改系统中任意表面上或介质中发生的任何光学现象，如折射、反射、全反射、散射、衍射、分光、吸收等，在系统实体图上会 用不同颜色表示不同的表面特性，并可以用半透明方式绘制透射元件以

13、便看清光线在 其中的走向。支持交互式光线（束）追迹和绘制，光路随着系统中元件参数的变化而 实时变化，便于检查和修改模型中的问题。 齐全的分析手段齐全的分析手段：通过蒙特卡洛法光线追迹，可以确定一个或多个指定表面（接收面）上的照度、亮度或光强度。由于同时得到照度和光强度数据，可以方便地直接 与实际光度测量结果比较。对非人眼接收的照明系统，可以把结果转换成辐射度单位。 计算结果的输出形式可以是二维线图、等高线图、灰度图、伪彩色图、三维分布图或 模拟照片的渲染图。使用 LightTools 独有的在接收面上设置“过滤器”的方法可以实 现只显示从某（几）个光源发出的光线、或是只显示经过某（几）片反射镜

14、反射的光 线、或是只显示满足某几种条件组合的光线。这样就可以方便地发现系统中的问题， 为改进设计指明方向。 强大的优化能力强大的优化能力：2005 年，ORA 公司首创性地在 LightTools 软件中推出通用照明 系统优化模块，实现了对照明光学系统和能量光学系统的自动设计。可以对系统中光 源、光学元件和机械元件的任意参数进行优化，以便满足接收面上光能分布的指定需 求。软件中系统模型的参数化描述使用户可以方便地在优化过程中实现对不同变量参 数的结组、耦合或边界条件控制。 开放的程序结构开放的程序结构：LightTools 自身带有一个功能强大的宏语言，同时还支持Windows 下的标准 CO

15、M 接口，允许用户在支持 COM 接口的软件（如 Excel、Matlab 等）环境中用 Visual Basic 编程调用 LightTools 中的各种参数或计算结果，根据自己的 特殊需要扩展软件功能。 先进的高级模块先进的高级模块： LightTools 的高级物理模块可以让用户自己定义各种复杂的光学表面属性，通过 C 或 C、Fortran 等高级语言编译动态链接库文件供 LightTools 使 用。 SolidWorks LinK 模块可以直接优化 SolidWorks 所建立的模型， 无须任何数据转换。 ASAP 是一个历史相当悠久的光学系统杂光分析软件， 前期开发费用主要由美国

16、军 方资助，提供给航天和军事领域一些单位的专门人员使用。它基于传统的表面建模而不是基于先进的实体建模，实质是一个需要用户编写程序调用模块才能实现各项分析 功能的工作平台。进入民用市场后，BRO 公司为该软件开发了一个简单的图形界面， 但由于投入资金有限，人力不足，用户普遍反映难学难用，而且很多高级分析功能仍 需要通过用户编程才能使用。 美国光学设计领域的一些知名专家认为 “ASAP is dying” ， 主要因为该软件最主要的开发者 Al Greynolds（ASAP 的 90%的程序是这个人写的）和 另外一位重要编程人员在近几年相继离开了 BRO 公司，其中 Al Greynolds 已到 ORA 公司工作。如此古老庞大的程序由他人接手的困难程度不难想象。因此 2004 年以来该 程序没有重要的新版本推出，只是对老版本的修修补补。与此同时，LightTools 正在以 前所未有的速度发展和完善， 不仅在杂光分析功能上全面赶上和超过了 ASAP， 而且近 年来推出的独特的优化模块还