SYNOPSYS?光學鏡頭設計的案例
【第四講】《SYNOPSYS? 光學鏡頭設計基礎及進階》系列直播課程 4月21日開播
系列直播課程《SYNOPSYS? 光學鏡頭設計基礎及進階》已經連播三周；如果您錯過了直播或需要看回放，請私聊獲取前三次課程視頻。
開課時間 ：2020年4月14日(周二)15：00 — 16：00
此課程共8-12講（根據大家學習情況調整進度）；
每次課程45分鐘直播+15分鐘群內答疑。
系列課程大綱
1.SYNOPSYS中鏡頭設計和優化的基本概念
示例：定義和優化雙膠合透鏡
光線瞄準和漸暈(介紹worksheet)
2.公差分析和定義透鏡的邊緣形狀
①降低公差靈敏度
②斯密特望遠鏡和卡塞格林望遠鏡設計
③非球面介紹
④自動增刪鏡片介紹
3.全局搜索方法
①使用自動搜索(DSEARCH) 設計緊湊塑料非球面相機鏡頭系統
②SYNOPSYS中非球面設計的基本概念 (非球面設計)
③使用DSEARCH用于非球面相機鏡頭，玻璃模型優化為真實玻璃
④DSEARCH是什么? DSEARCH的例子 (廣角鏡頭)
⑤SYNOPSYS中用ZSEARCH設計變焦鏡頭，CAM曲線
⑥無熱化設計和紅外鏡頭的無熱化
⑦無熱化鏡頭設計和GSEARCH玻璃材料優化
⑧自由曲面系統設計
主講人
：武漢墨光資深光學工程師
展開 SYNOPSYS?光學設計軟件---近紅外鏡頭案例
概述
（更多精彩技術文章，請搜索并關注“武漢墨光”微信公眾號）
MGT玻璃庫
執行DSEARCH
執行GSEARCH
SPEC透鏡規格
設置工作目錄
選擇Dbook工作目錄
參考Donald Dilworth《Lens Design Automatic and quasi-autonomous computational methods and techniques》第14章
二維圖
FETCH 1.RLE
點擊 ，選中OPD Fan Plots，Scale=0.5
玻璃庫
在Command Window中輸入MGT
選中Guangming，點擊OK
點擊Graph
選中Plot P(N3,N2) vs. V(N2)
點擊OK
找出四種玻璃
數據現在不在屏幕上，因此在 顯示屏上單擊并使用鼠標滾輪縮小，直到看到一組紅點。點擊 使紅點放大居中
點擊Full Name按鈕
紅圈出的四中玻璃名稱為 D-FK61， G-ZF52， H-ZH88 和 H-F51
執行DSEARCH
點擊 打開C14M1.MAC
點擊運行宏
指示DSEARCH僅使用上一 頁ppt紅圈中的兩個玻璃
DSEARCH生成十種最佳配 置的圖片
DSEARCH意思是Design Search
DSEARCH最佳結果
得到一個非常好的五片透鏡，但它只有我們指定 的兩種玻璃類型
執行GSEARCH
點擊打開DSEARCH_OPT.MAC
點擊另存為NIR_OPT.MAC
點擊打開C14M2.MAC
點擊Run按鈕
GSEARCH意思是 Search for best glasses，在四種玻璃中進行更復雜的搜索
展開 SYNOPSYS 光學設計軟件課程三十三：將Zemax文件導入SYNOPSYS?
SYNOPSYS可以打開Zemax創建的大多數鏡頭文件。正如大多數從一個軟件文檔到另一個軟件文檔的轉換一樣，結果通常是不完整的，并且用戶經常必須根據SYNOPSYS的規則編輯鏡頭文件來重構某些參數。
但有些內容無法轉換。這兩個程序使用了非常不同的入瞳描述 - 盡管兩者最終都獲得了相同的結果。并非所有可在Zemax中定義的表面形狀都可以在SYNOPSYS中定義（反之亦然）。盡管如此，所有常用的表面形狀在這兩個程序中都能很好地工作，因此大多數用戶不會因此而遇到困難。雖然Zemax文件包含比SYNOPSYS文件更多的信息 - 例如變量的定義，評價函數，公差等 - 轉換將僅包含基本鏡頭數據，因為SYNOPSYS中的RLE文件是一個描述鏡頭的文件。變量和評價函數在單獨的文件中定義，用標題PANT ...，AANT等聲明，任何從一個程序轉換到另一個程序的人，自然希望利用SYNOPSYS的優點并創建自己的數據文件。因此嘗試導入其他數據毫無意義。
一個更常見的問題是正確識別商業玻璃類型的名稱。這兩個程序有廣泛的玻璃表，但名稱往往不同。因此，導入.zmx文件后，最常見的用戶任務是編輯RLE文件并插入正確的鏡頭名稱。我們將通過一個例子說明其中的一些問題。
（我們鼓勵您在導入文件之前閱讀用戶手冊的第5.42節。）
為了說明這個特性，我們將轉換一個文件，該文件描述了我們之前存儲在USER目錄中的衍射光學元件，名稱為doe.zmx。該文件包含以下命令行：
VERS 91012 185 25430
MODE SEQ
NAME Achromatic singlet
NOTE 0 Notes...
展開 SYNOPSYS? 光學設計軟件
點擊墨光公眾號鏈接查看軟件詳情：https://mp.weixin.qq.com/s/oxCdE-CmUuJwJFPyrSUShw
SYNOPSYS? 光學設計成像設計培訓班 火熱招生
線下培訓相關說明：
①疫情特殊時期，進教室前請配合出示健康碼、測體溫，自覺佩戴口罩；
②為達到培訓效果，均為小班授課模式，名額有限，報名從速；
③學員自備筆記本電腦，培訓方提供正版SYNOPSYS?軟件，統一發放配套培訓資料；
SYNOPSYS?光學設計軟件使用不同透鏡設計程序 來改善透鏡設計
注：可搜索武漢墨光微信公眾號，免費申請軟件試用，或者查看更多精彩的光學和數學方面的技術性文章。
SYNOPSYS? 光學設計軟件
裝配和公差
鏡頭顯示；公差分析；CAD輸出-IGES；通用鏡頭繪圖；成本分析；自動對樣板 ;變焦凸輪CAM設計；自動裝調分析。
其他特色
強大的人工智能方法；鍍膜設計/分析；光譜分析；透過率分析；鬼像分析；環境分析包括溫度和壓力；反射分析；照明分析；變焦的滑塊功能。
光學技術服務
擁有SYNOPSYS?光學設計軟件，您得到了最高級的光學設計分析軟件。同時將得到擁有超過30年光學工程經驗的技術支持專家團隊的服務。無論電子郵件或電話要求提供幫助，我們的光學專家都在隨時準備回答您的問題。
我們提供很多培訓、文檔、書籍和在線資源供您學習SYNOPSYS光學設計軟件，美國OSD公司和武漢墨光科技有限公司每季度舉辦3天的初級培訓班和5天高級培訓，同時提供定制的上門培訓。提供全面完整以案例為基礎的中文文檔和內容豐富的中文網站，提供視頻介紹、FAQs、示例模型、宏、設計技巧和培訓教程。
我們每月發布一次新版程序，根據客戶需求加入新的功能，同時也提供一些常規的程序修復更新和計劃功能的加入。同時支持客戶的定制軟件功能開發，OSD擁有多位來自光學工程、數學算法、軟件開發領域的專家，可以快速并準確定制開發。
SYNOPSYS?鏡頭庫：擁有存儲了30000多個專利鏡頭，供客戶選擇使用。
武漢墨光科技有限公司是OSD公司的SYNOPSYS?光學設計軟件在中國的代理商。公司具備具有多年光學設計經驗、熟悉SYNOPSYS?光學設計軟件功能的工程師，在國內與各大高校著名專家密切合作，在國際上依托OSD公司的強大技術后盾，竭誠為中國大陸和港澳地區的用戶服務。我們的客戶包括大陸和香港為數眾多的著名大學和光學研究所、跨國公司中國研發中心、國營、合資和私營大中型光學企業。
展開 線上研討會 | SYNOPSYS? 菲涅爾鏡頭設計
點擊?? SYNOPSYS?光學設計軟件 了解該軟件
END
武漢墨光是光機電領域優質服務商，提供SYNOPSYS?鏡頭設計軟件、ASAP高級光學系統分析軟件、APEX光機系統分析與設計軟件、JCMsuite 納米光學仿真分析軟件、PCGrate 光柵設計軟件、RP Fiber Power 光纖激光器及光纖器件設計軟件、Mathematica 科學計算軟件 等產品的推廣、銷售、咨詢、培訓、技術支持、軟件二次開發及解決方案等服務，輔助高校教學科研、研究所進行高端技術研發以及光機電廠商利用光學軟件研發各領域的光學器件與光機系統，在最短時間內完成量產并獲利。
展開 SYNOPSYS?光學設計軟件--復消色差物鏡的公差設計
（注：更多數學、光學方面的技術文章，請搜索并關注“武漢墨光”微信公眾號）
SYNOPSYS?光學設計軟件--漸暈
(注：更多精彩技術文章，請關注“武漢墨光”微信公眾號，或者在武漢墨光官網查看技術文章。)
概述
Glass Table玻璃庫的Graph功能
APS和WAP 3含義
CFREE含義
VSET漸暈設置
優化
FVF計算漸暈因子
設置工作目錄
選擇Dbook工作目錄
參考Donald Dilworth《Lens Design Automatic and quasi-autonomous computational methods and techniques》第11章
二維圖
FETCH C11L1.RLE
LE打開透鏡編輯器
LE
APS -3是指實際光闌在表面3上，負數表示實際光瞳求解，正數表示近軸光瞳求解。
WAP 3是指Wide-Angle Pupil，廣角光瞳選項3，在近軸光瞳不足的系統中提供一種控制瞳孔大小和形狀的方法。調整入瞳尺寸，使得每個視場點處的邊緣光線僅清除所有定義的透鏡孔徑。
視場掃描圖
點擊PAD上的San按鈕
觀察入射光束尺寸隨視場角變化。
WAP 3使得每一個平面除了像平面都有 一個硬清除孔徑(CAO)，硬孔徑由用戶輸入，軟孔徑由程序計算，只有硬孔徑能漸暈光線。這是實現所需要數量漸暈的方法之一，但常常不是最好的處理漸暈的方法。因為每個面的光束尺寸隨透鏡改變而改變，當不知道知道尺寸將是什么時，用硬CAO是沒有意義的。在優化過程中不要用WAP 3選項，在優化之后有需要再使用它。
刪除所有的CAO和WAP聲明
在Command Window中輸入以下命令行
CHG
CFREE
WAP 0
END
改變表面6
在Command Window中輸入以下命令行
CHG
6 UMC -.1111
展開 高校云課堂 | SYNOPSYS? 鏡頭設計——中山大學
2021年接近尾聲
武漢墨光與多所高校合辦開展多場高校云課堂
本次武漢墨光科技即將聯合
中山大學
開辦《SYNOPSYS? 鏡頭設計交流會課堂》
希望參與的同學們可以通過此次的課程
了解到更多的實用鏡頭設計案例
課程大綱
1. SYNOPSYS 特色功能介紹
2. SYNOPSYS 界面介紹
3. 單透鏡建模以及優化
4. 庫克三片式鏡頭建模和優化
5. 三片式鏡頭自動搜索和優化
6. 雙高斯鏡頭自動搜索和優化
時間：12月24 下午：15:00-18:00
如您正在開設光學設計這門課程，
對以上高校技術交流會感興趣，
或希望聯合開辦高校聯合實驗室，
可與我們取得聯系。
點擊免費試用中文版
展開 
每天一例 | SYNOPSYS? 設計一個超廣角的鏡頭
最快的優化算法
SYNOPSYS?光學設計軟件
概述
創建一個廣角前端，使 DSEARCH 可以在很大的視場內 工作 使用 DSEARCH 的新功能設計超廣角鏡頭：如果您在 DSEARCH 文件的 SYSTEM 部分輸入廣角物面規格，很可能找不到備選方案，因為沒有光線可以通過如此大的視場角。DSEARCH 可以糾正 某些光線追跡失敗，但通常無法優化此類系統。所以你會怎么做？
在這種情況下有一個極其簡單的技巧：粗略地畫出一個簡單的前端部分，將光束轉換成一個較小的角度，然后從那里開始，用 USE CURRENT 聲明該部分。
目標
設計一個半視場角為 92.4 度的鏡頭，工作在 F / 2.0。使用塑料材料，可以是非球面。
設置工作目錄
選擇Dbook工作目錄
參考Donald Dilworth《Lens Design Automatic and quasi-autonomous computational methods and techniques》第45章
創建前端部分
輸入一個帶有兩片透鏡的簡單RLE 文件，并指定物面類型 OBD，用于廣角，在第 5 個表面上聲明一個近軸光闌。以一個中等角度開始，比如說 50 度，然后，使用工作表滑 塊，給元件一些負光焦度并將它們向右彎曲。當看起來不錯時，增加 OBD 視場角，以 這種方式繼續，直到達到所需的 92.4 度角。
展開 SYNOPSYS 光學設計軟件課程五十六：SYNOPSYS 如何實現鏡頭縮放？
課程五十六：SYNOPSYS 如何實現鏡頭縮放？
在開始設計一個光學系統時，往往需要選擇一個初始結構作為優化起點，在此基礎上不斷調整初始結構最終使其達到預想的設計指標，這種方法可以大大縮短設計時間。在挑選初始結構的過程中，有些結構很符合我們的預期，但在個別重要的參數上有所差別，例如焦距、總長等等，這時就需要考慮利用軟件的縮放功能，縮放功能可以使初始結構的焦距或者其他參數調整到設計要求的同時，不改變初始結構的形狀、光焦度分布，后續再慢慢進行優化調整使整體達到設計要求，具體縮放哪一個參數可以看個人的考慮。
打開一個搜索出的初始結構為例：
評論留言聯系工作人員獲取代碼
點擊 SYNOPSYS 軟件左邊的快捷鍵可以查看這個初始結構的基本參數，能夠看到此時初始結構的焦距為101mm，總長為75mm，F數為3，像高等其他參數也在此可以看到。
打開軟件上方的“透鏡系統實用工具”功能，在“縮放比例窗口”中選擇“縮放比例”，數值給2，選擇這個選項，鏡頭的尺寸就會按輸入的比例進行縮放，運行后點擊快捷鍵看看現在初始結構的基本參數。
這里可以看到隨著鏡頭的整體尺寸放大了兩倍，它的基本參數也都變成了兩倍，例如焦距，總長，入瞳半徑等等，F數因為焦距和入瞳直徑的關系式沒有發生變化，主光線入射角也未發生變化。
當目前初始結構的焦距或者總長達不到設計指標的要求。這時可以使用軟件的縮放功能來調整系統的焦距或者總長，例如，現在選擇縮放鏡頭的焦距，使其達到150mm。
點擊快捷鍵可以看到此時系統的焦距縮放到了150mm，為了這一條件，系統的其他參數也發生改變。
展開 SYNOPSYS?光學設計軟件----三階像差
當你設計一個鏡頭時，你通常只關心兩件事：圖 像是否清晰，是否在正確的位置？
(注：更多精彩技術文章，請關注“武漢墨光”微信公眾號，或者在武漢墨光官網查看技術文章)
每周更新三個課程 | SYNOPSYS?光學設計實例
塞洛爾透鏡
第二十八課 科丁頓方程組
第二十九課 三片式透鏡及其緊湊成像
第三十課 斯特列爾比
第三十一課 軸向光強和焦深
第三十二課 匹茲萬透鏡
第三十三課 調制傳遞函數：像質V
第三十四課 零位校準透鏡的設計
第三十五課 重點歸納
申請試用中文版
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科學計算軟件 機械設計軟件
光學軟件培訓 光學解決方案
光學儀器設備 光學鏡頭設計
高校輔助教學方案 BSDF測量
衍射光學元件設計開發
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