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關(guān)注創(chuàng)建者:王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間:2023-03-08

ansys重合的部分的實(shí)例教程
如果光學(xué)和機(jī)械工程師都聲稱光機(jī)械系統(tǒng)已完成,則可以將系統(tǒng)從 Creo Parametric 導(dǎo)出為 STEP 裝配體,并進(jìn)一步轉(zhuǎn)移到 FEA 軟件(如 Ansys Mechanical ),以便為 OpticStudio STAR 模塊生成 FEA 數(shù)據(jù)集。這些步驟在本系列文章的第三部分進(jìn)行詳細(xì)闡述:
· 設(shè)計(jì)手機(jī)相機(jī)鏡頭第3部分:使用 STAR 模塊和 ZOS-API 進(jìn)行 STOP 分析
本文是3篇系列文章的一部分,該系列文章將討論智能手機(jī)鏡頭模組設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn),從概念、設(shè)計(jì)到制造和結(jié)構(gòu)變形的分析。本文是三部分系列的第一部分,將專注于OpticStudio中鏡頭模組的設(shè)計(jì)、分析和可制造性評
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簡介
智能手機(jī)已成為我們?nèi)粘I畹闹匾M成部分,并包含大量高科技光學(xué)系統(tǒng),以滿足對出色成像性能的需求。大多數(shù)智能手機(jī)在有限的空間內(nèi)安裝了多個(gè)復(fù)雜且低成本的相機(jī)單元。這對設(shè)計(jì)師和制造商都提出了挑戰(zhàn)。注塑成型的塑料透鏡需要精確的裝配,確保每個(gè)模塊在安裝時(shí)都可正常工作。
手機(jī)鏡頭規(guī)格
手機(jī)鏡頭是小型相機(jī),這意味著在設(shè)計(jì)的時(shí)候要最大限度地減少它們在手機(jī)中占用的空間。它們重量輕,可在低F#下捕獲高質(zhì)量圖像。手機(jī)鏡頭的通常規(guī)格是一個(gè)非常短的系統(tǒng)(總長(TOTR)<5mm),因?yàn)槭謾C(jī)越來越薄,通常奈奎斯特頻率下的 MTF>0.2/0.25(這是由探測器像素的大小決定的),系統(tǒng)將具有大視場角和快F#。
讓我們看一個(gè)來自專利(1)的手機(jī)鏡頭的例子:
· 快 F/2.0
· 有效焦距f:@2.4mm艾里斑半徑=1.22λf#≈1.22μm
· 全視場角=95度
· 像素尺寸=2.5μm。像素大小接近Airy斑大小。根據(jù)定義,奈奎斯特頻率是2個(gè)像素作為一個(gè)周期。對于2.5μm的像素尺寸,它的一個(gè)周期是5.0μm,因此對應(yīng)的奈奎斯特頻率為200線對/毫米。奈奎斯特頻率下大于20%的MTF是可接受圖像質(zhì)量的典型最小對比度。
· 傳感器1280 x 720像素。這是1MP(百萬像素)。盡管就現(xiàn)代智能手機(jī)相機(jī)的分辨率而言,它不是頂級的(當(dāng)前的智能手機(jī)鏡頭可能使用12MP左右),但它仍然可用于監(jiān)控和其他小型光學(xué)應(yīng)用。
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第二章拓?fù)鋬?yōu)化.doc
這篇文章介紹了如何模擬一個(gè)部分反射的表面,該表面會(huì)根據(jù)指定的散射分布對一部分入射光能量進(jìn)行散射。本文介紹的示例包含部分吸收以及部分鏡面反射的情況。(聯(lián)系我們獲取文章附件)
介紹
使用 OpticStudio 非序列模式模擬散射和膜層的能力,我們可以模擬一個(gè)部分反射(或部分透射)的表面,該表面會(huì)根據(jù)指定的分布散射入射光能量的一部分。
假設(shè)我們需要模擬一個(gè)表面為部分反射(60%反射)的矩形體 (Rectangle Volume) 物體,并且其中80%的反射光會(huì)根據(jù)朗伯 (Lambertian) 分布發(fā)生散射。剩下的20%將發(fā)生鏡面反射。通過使用三個(gè)非序列物體,本文的示例可以闡述了如何使用朗伯散射和理想膜層來產(chǎn)生所需的效果。
我們無需從零開始建立模型,請打開附件中的示例文件。在該文件中,一個(gè)單光線光源 (Source Ray) 物體發(fā)出的光線入射到矩形體的表面,其中矩形體的材料類型為MIRROR。從光源發(fā)出的光線完美的返回到光源并被探測器平面接收。在當(dāng)前系統(tǒng)中,矩形體的表面沒有定義任何膜層或散射屬性。
通過不考慮偏振的蒙特卡洛光線追跡,單根光線照明了探測器最中間的像素并且該像素接收到的功率為1W。
建立理想膜層
OpticStudio 可以模擬任何類型的薄膜膜層,其中包括多層電介質(zhì)膜層和金屬膜層等。然而在本文中,我們將只討論如何在 OpticStudio 中建立和應(yīng)用簡單的理想膜層。
和 OpticStudio 中的其他膜層相同,理想膜層是通過在膜層文件中定義材料、漸厚層以及膜層等部分的數(shù)據(jù)來進(jìn)行定義的。對于一個(gè)理想膜層,其定義語法為:
IDEAL
理想膜層只需要定義強(qiáng)度的透射系數(shù)和反射系數(shù),并且該系數(shù)與波長和入射角無關(guān)。
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概要
這篇文章介紹了如何模擬一個(gè)部分反射的表面,該表面會(huì)根據(jù)指定的散射分布對一部分入射光能量進(jìn)行散射。本文介紹的示例包含部分吸收以及部分鏡面反射的情況。
簡介
使用 OpticStudio 非序列模式模擬散射和膜層的能力,我們可以模擬一個(gè)部分反射(或部分透射)的表面,該表面會(huì)根據(jù)指定的分布散射入射光能量的一部分。
假設(shè)我們需要模擬一個(gè)表面為部分反射(60%反射)的矩形體 (Rectangle Volume) 物體,并且其中80%的反射光會(huì)根據(jù)朗伯 (Lambertian) 分布發(fā)生散射。剩下的20%將發(fā)生鏡面反射。通過使用三個(gè)非序列物體,本文的示例可以闡述了如何使用朗伯散射和理想膜層來產(chǎn)生所需的效果。
我們無需從零開始建立模型,請打開附件中的示例文件。在該文件中,一個(gè)單光線光源 (Source Ray) 物體發(fā)出的光線入射到矩形體的表面,其中矩形體的材料類型為MIRROR。從光源發(fā)出的光線完美的返回到光源并被探測器平面接收。在當(dāng)前系統(tǒng)中,矩形體的表面沒有定義任何膜層或散射屬性。
通過不考慮偏振的蒙特卡洛光線追跡,單根光線照明了探測器最中間的像素并且該像素接收到的功率為1W。
建立理想膜層
OpticStudio 可以模擬任何類型的薄膜膜層,其中包括多層電介質(zhì)膜層和金屬膜層等。然而在本文中,我們將只討論如何在 OpticStudio 中建立和應(yīng)用簡單的理想膜層。
和 OpticStudio 中的其他膜層相同,理想膜層是通過在膜層文件中定義材料、漸厚層以及膜層等部分的數(shù)據(jù)來進(jìn)行定義的。
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表面的干涉儀數(shù)據(jù)包含不規(guī)則度的相關(guān)信息,包括旋轉(zhuǎn)對稱不規(guī)則性 (RSI)、用于確定中空間頻率的斜率誤差以及其他表面形狀制造誤差。這些制造誤差取決于在球面或非球面上進(jìn)行的拋光類型,可以是傳統(tǒng)的瀝青拋光、高速拋光以及磁流變拋光 (MRF)。由于很難使用 Zernike 項(xiàng)來模擬所有這些類型的表面形狀變化,因此確定表面誤差如何影響整體系統(tǒng)級性能的最佳方法是在 OpticStudio
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表面的干涉儀數(shù)據(jù)包含不規(guī)則度的相關(guān)信息,包括旋轉(zhuǎn)對稱不規(guī)則性 (RSI)、用于確定中空間頻率的斜率誤差以及其他表面形狀制造誤差。這些制造誤差取決于在球面或非球面上進(jìn)行的拋光類型,可以是傳統(tǒng)的瀝青拋光、高速拋光以及磁流變拋光 (MRF)。由于很難使用 Zernike 項(xiàng)來模擬所有這些類型的表面形狀變化,因此確定表面誤差如何影響整體系統(tǒng)級性能的最佳方法是在 OpticStudio
Ansys Zemax | 如何模擬部分反射和散射的表面7個(gè)月前
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概要
這篇文章介紹了如何模擬一個(gè)部分反射的表面,該表面會(huì)根據(jù)指定的散射分布對一部分入射光能量進(jìn)行散射。本文介紹的示例包含部分吸收以及部分鏡面反射的情況。
簡介
使用 OpticStudio 非序列模式模擬散射和膜層的能力,我們可以模擬一個(gè)部分反射(或部分透射)的表面,該表面會(huì)根據(jù)指定的分布散射入射光能量的一部分。
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AR 系統(tǒng)通常使用全息圖將光耦合到波導(dǎo)中。本文展示了如何繼續(xù)改進(jìn)本系列文章的第一部分中建模的初步設(shè)計(jì)。
簡介
AR是一種允許屏幕上的虛擬世界與現(xiàn)實(shí)場景結(jié)合并交互的技術(shù)。
本文演示了如何繼續(xù)改進(jìn)在文章 Ansys Zemax | 模擬 AR 系統(tǒng)中的全息光波導(dǎo):第一部分中的系統(tǒng)。
優(yōu)化系統(tǒng)
從第一部分文章的優(yōu)化得到的最后系統(tǒng)開始優(yōu)化,我們需要進(jìn)一步提高其光學(xué)性能
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AR系統(tǒng)通常使用全息圖將光耦合到波導(dǎo)中,從而將光從顯示引擎?zhèn)鬏數(shù)脚宕髡叩难劬Α1疚难菔玖巳绾卧?OpticStudio 中使用全息圖表面作為平面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)內(nèi)的耦合器。
推薦閱讀第二部分:Ansys Zemax | 模擬 AR 系統(tǒng)中的全息光波導(dǎo):第二部分。
簡介
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) (AR) 是一種將在屏幕上的虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界的場景結(jié)合并交互的技術(shù)。本文演示了如何利用全息技術(shù)在序列模式下建立一個(gè)用于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的光學(xué)系統(tǒng)
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該系列文章將討論智能手機(jī)鏡頭模組設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn),從概念、設(shè)計(jì)到制造和結(jié)構(gòu)變形的分析。本文是四部分系列的第三部分,它涵蓋了使用 Ansys Zemax OpticStudio Enterprise 版本提供的 STAR 技術(shù)對智能手機(jī)鏡頭進(jìn)行自動(dòng)的結(jié)構(gòu)、熱、光學(xué)性能 (STOP) 分析。有限元分析數(shù)據(jù)的導(dǎo)入和擬合過程通過使用 ZOS-API 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化(本文提供了用戶擴(kuò)展和用戶分析
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該系列文章將討論智能手機(jī)鏡頭模組設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn),從概念和設(shè)計(jì)到制造和結(jié)構(gòu)變形分析。本文是四部分系列中的第四部分,它涵蓋了相機(jī)鏡頭的顯式動(dòng)態(tài)模擬,以及對光學(xué)性能的影響。使用 Ansys Mechanical 和 LS - DYNA 對相機(jī)在地板上的一系列沖擊和彈跳過程進(jìn)行顯式動(dòng)力學(xué)模擬,其中 LS - DYNA 用于解決跌落物理問題,然后通過 STAR 工具將其導(dǎo)入
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本文是 4 篇系列文章的第一部分,該系列文章將討論智能手機(jī)鏡頭模組設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn),涵蓋了從概念、設(shè)計(jì)到制造和結(jié)構(gòu)變形的分析,并重點(diǎn)介紹OpticStudio中鏡頭模組的設(shè)計(jì)、分析和可制造性評估。
簡介
智能手機(jī)已成為我們?nèi)粘I畹闹匾M成部分,并包含大量高科技光學(xué)系統(tǒng),以滿足對出色成像性能的需求。大多數(shù)智能手機(jī)在有限的空間內(nèi)安裝了多個(gè)復(fù)雜且低成本的相機(jī)單元
本文該系列文章將討論智能手機(jī)鏡頭模組設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn),涵蓋了從概念、設(shè)計(jì)到制造和結(jié)構(gòu)變形的分析。本文是四部分系列的第二部分,介紹了在 Ansys Speos 環(huán)境中編輯光學(xué)元件以及在整合機(jī)械組件后分析系統(tǒng)。案例研究對象是一家全球運(yùn)營制造商的智能手機(jī)鏡頭系統(tǒng),該系統(tǒng)由五個(gè)鏡頭、一個(gè)蓋板玻璃和一個(gè)紅外濾光片組成。主要目的是用復(fù)雜的邊緣擴(kuò)展這些鏡頭,以便它們可以安裝在機(jī)械支架中。
介紹
在 Ansys
在本文中,演示了一個(gè)示例,在 OpticStudio 中使用 RCWA 工具為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) (AR) 系統(tǒng)設(shè)置出瞳擴(kuò)展器 (EPE)。首先解釋了 k-space(光動(dòng)量)中光柵的規(guī)劃,并討論了設(shè)置每個(gè)光柵的細(xì)節(jié)。
介紹
本文是 4 篇文章中的第 1 部分,介紹了 k-space 的概念,并討論了如何根據(jù)此概念規(guī)劃出瞳擴(kuò)展器設(shè)計(jì)。
本文介紹的系統(tǒng)包括光柵。衍射光柵效率由 RCWA DLL 建模
