fullseye

vision_setup_drawing — OPTICS drawing op

• データ種: table → table
• 呼び出し: import fullseye as fs; fs.ledger.vision_setup_drawing(layout, view='both', barrel_diameter_mm=30.0, body_mm=40.0, scale=None, title=None) (実装を直接呼ぶなら import optdraw; optdraw.vision_setup_drawing(layout, view='both', barrel_diameter_mm=30.0, body_mm=40.0, scale=None, title=None)、台帳から引くなら opsoptics.get("vision_setup_drawing"))

使い方

撮像系の設置図(table、図の dict)—— optscene.vision_layout から側面図と上面図を描く。

描くもの: 作業面(z = 0)と部品(scene があれば箱・円筒・球・板を投影、くり抜きは破線)、カメラ(鏡筒・ 本体・センサー面。鏡筒の先端 = 主点 = optscene のピンホール)、光軸(一点鎖線)、視野の錐(センサーの 4 隅の 画素の縁から逆投影した 4 本の光線と、作業面の上の視野の四角)、被写界深度の帯(光軸に沿って ±DOF/2)、照明 5 種 (ring = 円環と仰角、dome = 半球と天頂の穴、bar = 棒と仰角、coaxial = ハーフミラーと横の光源、backlight = 部品の 下の面光源)と光の向きの矢印。寸法: 作動距離 WD・視野の幅(側面図は縦 = センサーの高さ方向、上面図は両方)・ DOF・照明の高さと半径・仰角。諸元の表(倍率・作動 F 値・回折限界・物体側の画素・DOF・律速)を文字で書く。

view は "side" / "top" / "both"。側面図は (y, z)、上面図は (y, x) で、第三角法の並び(上面図を 側面図の上に置き、横軸 y を共有する)。センサーの像の横(camera の right)は世界の x、縦は y。 ★鏡筒の大きさ(barrel_diameter_mm)とカメラ本体(body_mm)は lens_spec に無いので図のための仮の寸法。 作動距離は optscene の薄肉の模型どおり物体から主点まで(実機のカタログの WD は前玉の先端から)。

返り値の values: working_distance / fov_mm(横, 縦)/ dof_mm / magnification / fov_corners(作業面の上の 4 隅、3-D)/ lights(照明ごとの種類・高さ・半径・仰角)。

ファミリ共通の入力契約(fail-closed)

optics の全 op は入力を検証してから計算する(黙って通さない):

• 単位は引数名に埋め込む — _mm / _um / _deg / _mrad。mm と µm の取り違えは crash ではなく「もっともらしく間違った答え」なので、名前で防ぐ。大きさから単位を推測する処理は一切しない。
• 文字列は ValueError — float('50') は成功してしまうため、未パースの設定値が長さとして通り抜ける(実測: thin_lens('50', '200') がもっともらしい 66.667 mm を返していた)。bool も True == 1 の暗黙昇格として拒否。
• complex / masked array は ValueError(実数枠のみ。虚部の無言切り捨て・マスク剥がしを拒否)。NaN/Inf は全入力で ValueError。
• 0 除算とその親戚を名指しで拒否: 焦点距離 0・曲率半径 0・屈折率 <= 0・不透明な開口(全 0 なので正規化が 0/0)・総和 <= 0 の PSF・S0 = 0 の Stokes ベクトル・物体が前側焦点にある(像が無限遠)。
• 非有限を返すのは 2 op だけ、しかも契約として明記: depth_of_field の過焦点距離以遠の far_mm = inf(それが過焦点距離の定義)と gaussian_beam のウエストでの wavefront_radius_mm = inf(平面波面の曲率半径)。どちらも有限の相棒(far_is_infinite / curvature_per_mm)を併せて返す。それ以外の無言 NaN/Inf は内部で検出して ValueError —「float64 が溢れた」と「答えが無限大」は別の主張なので、後者の顔で前者を返さない。
• サイズ上限: 生成格子は optics.MAX_GRID(4096)、供給された場/PSF/開口は optics.MAX_FIELD_ELEMENTS(2^24)、ABCD 素子列は optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS(1024)、Zernike は MAX_ZERNIKE_TERMS(512)/ MAX_ZERNIKE_ORDER(40)/ MAX_ZERNIKE_BASIS(2^25)。小さな引数から巨大な内部確保が起きる経路(実測: n_max=40 × 4096² で 108 GB)を fail-closed で塞ぐ。

• 物理的に不可能な状態も拒否: 偏光度 > 1 の Stokes ベクトル、負の透過率、負の強度、n-

  m

  が奇数などの不正な Zernike 添字。

詳しい使い方ガイド

• optics_imaging ファミリ ガイド

参考(サンプルデータ・文献)

• サンプルデータ カタログ(DL URL / ライセンス) — 2-D は skimage.data(BSD/public)+ 合成、3-D は実データ源(Stanford/PDS 等)の DL URL。
• 演算子の来歴・参考文献 — この op 族の元になった研究/手法の出典。
• アルゴリズムの正典(著者・年)と用途は上記ファミリ使い方ガイドに記載。

実行できる例(この op を実際に呼ぶ検証済みサンプル)

• poc_optics_drawings — py -3.11 examples/poc_optics_drawings.py

型が繋がる次の op(table を入力に取れる)

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

同カテゴリ(drawing)

lens_section_drawing · lens_element_drawing · drawing_svg · drawing_dxf · drawing_raster · svg_entities · dxf_entities

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Provenance: optdraw.py — OPTICS operator registry. この per-op ノートは tools/opdocs.py md が自動生成(手編集しない)。

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