玻璃替換
關注創建者：宇熠科技 創建時間：2020-04-16
玻璃替換的實例教程
點擊“Start”開始優化
您將看到優化期間替換用到的玻璃，以及 OPD 光扇圖窗口的變化。
結果
在大約一分鐘之后停止優化。LDE中的玻璃可能如下所示：
將OPD光扇圖的最大量度設置為0.5，以便與優化前的性能對比。性能明顯已得到極大改善。
“System Explorer...Materials Catalogs...Catalogs To Use”中列出的所有玻璃庫中的玻璃都將被用于替換。如果要限制特定的玻璃目錄，您可以在solve窗口中輸入目錄的名稱。例如，您已在“General”窗口中列出Hoya和Schott兩個玻璃目錄：
但是您只想使用Hoya目錄中的玻璃替換面#1的玻璃，那么您只需要在該玻璃的solve窗口中輸入“Hoya”即可。現在只有Hoya目錄的玻璃可選作替換的玻璃。
玻璃替換模板
您可以使用“Libraries...Glass Substitution Template”中的玻璃替換模板進一步限制玻璃目錄中玻璃的替換。請確認勾選了“Use Glass Substitution Template”選項框，否則將如同之前一樣使用目錄中的所有玻璃都會進行替換。
玻璃替換模板使用玻璃目錄中的“相對價格 (Relative cost)”和“狀態 (Status)”等數據來篩選玻璃。例如，勾選“首選 (Preferred)”選項通常十分有用，因為首選 (Preferred) 的玻璃通常是熔煉更頻繁的玻璃，更可能根據需求被供應商提供。
要查看特定玻璃的數據或狀態，請點擊“Libraries...Materials Catalog”打開材料目錄窗口。
展開 ZEAMX | 如何進行玻璃替換
光學透鏡的材料決定著光學設計的性能、成本等一系列表現，所以挑選合理的玻璃也是光學設計的重要一環。在設計基本成型的時候我們常常要使用玻璃替換功能來尋找是否有更加合適的玻璃材料。所以今天，讓我們來學習：
如何進行玻璃替換
概述
在光學系統中選擇最優玻璃材料時，Conrady d-D 以及模型玻璃等傳統的玻璃選擇方法提供的幫助有限。本文介紹了如何使用玻璃替換方法進行直接玻璃優化，以及在考慮玻璃的可用性、成本及耐候性等因素時，如何進一步嚴格挑選玻璃。 玻璃替換方法是 OpticStudio 中選擇玻璃最有效的方法。玻璃替換方法可直接修改玻璃類型，然后重新優化系統，以確定新的玻璃是否是更好的設計方案。 當玻璃被設置為“substitute”求解時，OpticStudio 將自動完成此過程。如果一種玻璃被標記為可替換 (Substitute) 玻璃，則全局優化算法（Hammer 和 Global Search）將在優化過程中自動執行此類玻璃的迭代替換。這樣可使 OpticStudio 在不借助于理想化玻璃色散的情況下優化系統。本文將提供此方法的一個示例。
玻璃替換
OpticStudio 中處理玻璃優化的方式與處理其他數據的方式有些不同。直接優化玻璃選擇是一件很困難且不可預測的過程，因為玻璃的屬性是不連續的。
選擇玻璃的傳統方法是使用某種模型玻璃。模型玻璃方法是使用一些數值參數將玻璃色散理想化，然后優化這些參數，同時將參數值或計算的折射率值約束為類似可用的玻璃。在可見光區域，可以使用 Conrady d-D 方法進一步簡化該方法。這種方法僅對少數不同波長的光線進行追跡、縮放，然后使用優化方法使其差異變為零值。
展開 概要
在光學系統中選擇最優玻璃材料時，Conrady d-D以及模型玻璃等傳統的玻璃選擇方法提供的幫助有限。本文介紹了如何使用玻璃替換方法進行直接玻璃優化，以及在考慮玻璃的可用性、成本及耐候性等因素時，如何進一步嚴格挑選玻璃。
簡介
玻璃替換方法是OpticStudio中選擇玻璃最有效的方法。玻璃替換方法可直接修改玻璃類型，然后重新優化系統，以確定新的玻璃是否是更好的設計方案。
當玻璃被設置為“substitute”求解時，OpticStudio將自動完成此過程。如果一種玻璃被標記為可替換 (Substitute) 玻璃，則全局優化算法（Hammer和Global Search）將在優化過程中自動執行此類玻璃的迭代替換。這樣可使OpticStudio在不借助于理想化玻璃色散的情況下優化系統。本文將提供此方法的一個示例。
玻璃替換
OpticStudio中處理玻璃優化的方式與處理其他數據的方式有些不同。直接優化玻璃選擇是一件很困難且不可預測的過程，因為玻璃的屬性是不連續的。
選擇玻璃的傳統方法是使用某種模型玻璃。模型玻璃方法是使用一些數值參數將玻璃色散理想化，然后優化這些參數，同時將參數值或計算的折射率值約束為類似可用的玻璃。在可見光區域，可以使用Conrady d-D方法進一步簡化該方法。這種方法僅對少數不同波長的光線進行追跡、縮放，然后使用優化方法使其差異變為零值。
如果一種玻璃被描述成有一定折射率、阿貝數和部分色散偏離的“模型玻璃”，則可以將這些模型參數設置為變量，然后像其他數值參數一樣進行優化。然而，模型玻璃方法存在一個嚴重的缺陷，即在使用模型玻璃方法獲得良好的設計方案之后，必須將模型玻璃轉換為真實的玻璃，然后再使用新選擇的玻璃來重新優化該設計。
展開 光學透鏡的材料決定著光學設計的性能、成本等一系列表現，所以挑選合理的玻璃也是光學設計的重要一環。在設計基本成型的時候我們常常要使用玻璃替換功能來尋找是否有更加合適的玻璃材料。所以今天，讓我們來學習：如何進行玻璃替換
概述
在光學系統中選擇最優玻璃材料時，Conrady d-D 以及模型玻璃等傳統的玻璃選擇方法提供的幫助有限。本文介紹了如何使用玻璃替換方法進行直接玻璃優化，以及在考慮玻璃的可用性、成本及耐候性等因素時，如何進一步嚴格挑選玻璃。
玻璃替換方法是 OpticStudio 中選擇玻璃最有效的方法。玻璃替換方法可直接修改玻璃類型，然后重新優化系統，以確定新的玻璃是否是更好的設計方案。
當玻璃被設置為“substitute”求解時，OpticStudio 將自動完成此過程。如果一種玻璃被標記為可替換 (Substitute) 玻璃，則全局優化算法（Hammer 和 Global Search）將在優化過程中自動執行此類玻璃的迭代替換。這樣可使 OpticStudio 在不借助于理想化玻璃色散的情況下優化系統。本文將提供此方法的一個示例。
玻璃替換
OpticStudio 中處理玻璃優化的方式與處理其他數據的方式有些不同。直接優化玻璃選擇是一件很困難且不可預測的過程，因為玻璃的屬性是不連續的。
選擇玻璃的傳統方法是使用某種模型玻璃。模型玻璃方法是使用一些數值參數將玻璃色散理想化，然后優化這些參數，同時將參數值或計算的折射率值約束為類似可用的玻璃。在可見光區域，可以使用 Conrady d-D 方法進一步簡化該方法。這種方法僅對少數不同波長的光線進行追跡、縮放，然后使用優化方法使其差異變為零值。
如果一種玻璃被描述成有一定折射率、阿貝數和部分色散偏離的“模型玻璃”，則可以將這些模型參數設置為變量，然后像其他數值參數一樣進行優化。
展開 在光學系統中選擇最優玻璃材料時，Conrady d-D以及模型玻璃等傳統的玻璃選擇方法提供的幫助有限。本文介紹了如何使用玻璃替換方法進行直接玻璃優化，以及在考慮玻璃的可用性、成本及耐候性等因素時，如何進一步嚴格挑選玻璃。作者 Nam-Hyong Kim簡介玻璃替換方法是OpticStudio中選擇玻璃最有效的方法。玻璃替換方法可直接修改玻璃類型，然后重新優化系統，以確定新的玻璃是否是更好的設計方案。當玻璃被設置為“substitute”求解時，OpticStudio將自動完成此過程。如果一種玻璃被標記為可替換 (Substitute) 玻璃，則全局優化算法（Hammer和Global Search）將在優化過程中自動執行此類玻璃的迭代替換。這樣可使OpticStudio在不借助于理想化玻璃色散的情況下優化系統。本文將提供此方法的一個示例。玻璃替換OpticStudio中處理玻璃優化的方式與處理其他數據的方式有些不同。直接優化玻璃選擇是一件很困難且不可預測的過程，因為玻璃的屬性是不連續的。選擇玻璃的傳統方法是使用某種模型玻璃。模型玻璃方法是使用一些數值參數將玻璃色散理想化，然后優化這些參數，同時將參數值或計算的折射率值約束為類似可用的玻璃。在可見光區域，可以使用Conrady d-D方法進一步簡化該方法。這種方法僅對少數不同波長的光線進行追跡、縮放，然后使用優化方法使其差異變為零值。如果一種玻璃被描述成有一定折射率、阿貝數和部分色散偏離的“模型玻璃”，則可以將這些模型參數設置為變量，然后像其他數值參數一樣進行優化。然而，模型玻璃方法存在一個嚴重的缺陷，即在使用模型玻璃方法獲得良好的設計方案之后，必須將模型玻璃轉換為真實的玻璃，然后再使用新選擇的玻璃來重新優化該設計。遺憾的是，對于許多系統，新優化的設計方案的性能可能比模型玻璃方法的設計方案的性能要差。
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玻璃替換的最新內容
玻璃替換模板
您可以使用“Libraries...Glass Substitution Template”中的玻璃替換模板進一步限制玻璃目錄中玻璃的替換。請確認勾選了“Use Glass Substitution Template”選項框，否則將如同之前一樣使用目錄中的所有玻璃都會進行替換。
團隊借助Zemax的高級優化功能，實現了像差的精準抑制：
在物鏡優化中，通過Zemax的“DMVA、CTGT”等操作數嚴格控制透鏡尺寸，利用“RAID”操作數提高像方遠心度，確保與傳像系統的高效銜接；傳像系統優化中，針對棒鏡口徑超限問題，通過Zemax的玻璃替換模板工具，選用H-ZF73、LaF5等特種玻璃材料，提升光線偏折能力，將透鏡直徑控制在0.8mm以內；同時，利用“LONA、AXCL”操作數減小軸向像差
運行這個宏
現在得到了一個三階像差很小的光學結構：
我們成功地用普通玻璃替換了不需要的材料，同時性能也比原來好得多。
這是最終透鏡的SPEC列表：
宏文件和鏡頭文件
請評論區留言聯系工作人員獲取
運行搜索宏可以得到10個初始結構：
從中找出一個最佳結構，接下來進行下一步分析:
使用默認生成的優化宏優化一次，同時控制厚度，輸入 MRG 替換真實玻璃
在鏡頭后方合適位置插入光柵的結構
使用指令：
INSERT FILE '1130G.RLE
目前主要矛盾都已經解決，視場，長度，出射角，畸變等都差不多滿足系統要求，接下來就是把系統原始的虛擬玻璃換成實際玻璃，并運行玻璃專家進行替換。玻璃替換后如下圖所示。
接下來增加非球面，選擇最后一片透鏡作為非球面，繼續優化，誤差函數也降到了3.6，如下圖所示。
再進行玻璃專家替換玻璃，這次將玻璃和塑料放在一起替換。
第一透鏡和第二透鏡膠合，進行優化
設置光闌并固定
注釋光闌指令，進行優化
膠合第七透鏡和第八透鏡，進行優化
查看畸變
為-14%，不符合要求
加入控制畸變的指令,進行優化
在命令窗口輸入MRG將玻璃模型替換成真實玻璃
主光線角度：
主光線角度比較小，遠心度比較好
插入真實光闌：
注釋優化宏中的關于光闌的指令，再進行優化和模擬退火(50,2,50)：
替換真實玻璃：
將中間三片玻璃透鏡替換成真實材料。
wx_fmt=gif"></p><p><br></p><p><strong>課程五十三：SYNOPSYS 的三種玻璃替換方法</strong></p><p> 在這里我們參考書籍中的案例，通過 SYNOPSYS 來進行光學系統中玻璃的替換。
注釋掉優化光闌的命令行再次運行優化宏
評論留言聯系工作人員獲取代碼
隨后在命令窗口中輸入 MRG ，選擇替換為成都光明的真實玻璃
替換玻璃后，在優化宏注釋掉優化玻璃模型的命令行，運行優化宏，退火
評論留言聯系工作人員獲取代碼
最終經過優化后得到如下結構
再次打開對應的像差圖進行查看
最終設計出的遠攝物鏡像差已經滿足設計要求，設計完成
使用 DSEARCH 宏生成的優化宏進行優化,進行模擬退火（50，2，50）
在命令窗口輸入 MRG 將玻璃模型替換成真實玻璃
最終結果
上述鏡頭數據列表均滿足技術指標
查看畸變圖，在像質分析中，選擇像差畸變，顏色為M，運行 DIS
查看多視場衍射 MTF，在像質分析中，選擇 MTF（衍射）多視場衍射 MTF，顏色為 M
