光學產品設計的案例
SPEOS—光學產品設計及仿真工具
SPEOS是ANSYS公司功能強大的光學仿真軟件，用于光學設計、環境與視覺模擬、成像仿真等，強大的解決方案提供了可視化光學系統和直觀的人機交互平臺，其仿真技術已廣泛用于汽車、電子電器、精密儀器、照明設備等領域。SPEOS軟件內嵌ISO和CIE國際標準，可整合結構進行光機系統的設計，依據人眼視覺特征和材料真實光學屬性進行場景仿真，能夠在產品設計階段對方案的可行性進行驗證，在設計前期發現、反饋和處理問題，使光學設計以高效快捷、更同步、易優化的形式實現理想的產品解決方案。
產品介紹
SPEOS的典型應用包括汽車內部視覺環境人機工效模擬分析、汽車內外飾燈具設計及模擬分析、車載成像系統虛擬驗證、HUD設計及仿真分析等。
汽車內部視覺環境人機工效模擬分析
汽車運行的時間、地域、天氣狀況都較為復雜，因此汽車內部廣泛存在各種光學干擾，比如陽光照射在顯示屏或者飾條飾件上產生的反射眩光、陽光照射在儀表盤產生的大面積的泛白、日間或者夜間的成像反射、夜間顯示屏在主要視野區域形成的倒影等。通過SPEOS軟件，可以在設計之初對可能存在的隱患進行光學模擬，并給出人眼視覺模擬結果，在產品研發早期找出可能存在的隱患并進行有效更正。
汽車內外飾燈具設計及模擬分析
SPEOS可以覆蓋汽車內外飾燈具從設計到仿真模擬的全過程。在設計方面，SPEOS擁有強大的光學器件設計功能，能夠進行汽車內外飾燈具光學結構的快速參數化設計及修改，SPEOS支持的設計類型可以涵蓋車燈設計領域的各種基礎光學器件。
展開 SPEOS—光學產品設計及仿真工具
SPEOS是ANSYS公司功能強大的光學仿真軟件，用于光學設計、環境與視覺模擬、成像仿真等，強大的解決方案提供了可視化光學系統和直觀的人機交互平臺，其仿真技術已廣泛用于汽車、電子電器、精密儀器、照明設備等領域。SPEOS軟件內嵌ISO和CIE國際標準，可整合結構進行光機系統的設計，依據人眼視覺特征和材料真實光學屬性進行場景仿真，能夠在產品設計階段對方案的可行性進行驗證，在設計前期發現、反饋和處理問題，使光學設計以快捷、超同步、易優化的形式實現理想的產品解決方案。
產品介紹
SPEOS的典型應用包括汽車內部視覺環境人機工效模擬分析、汽車內外飾燈具設計及模擬分析、車載成像系統虛擬驗證、HUD設計及仿真分析等。
?? 汽車內部視覺環境人機工效模擬分析
汽車運行的時間、地域、天氣狀況都較為復雜，因此汽車內部廣泛存在各種光學干擾，比如陽光照射在顯示屏或者飾條飾件上產生的反射眩光、陽光照射在儀表盤產生的大面積的泛白、日間或者夜間的成像反射、夜間顯示屏在主要視野區域形成的倒影等。通過SPEOS軟件，可以在設計之初對可能存在的隱患進行光學模擬，并給出人眼視覺模擬結果，在產品研發早期找出可能存在的隱患并進行有效更正。
圖1 整車人機工效人眼視覺模擬結果
??汽車內外飾燈具設計及模擬分析
SPEOS可以覆蓋汽車內外飾燈具從設計到仿真模擬的全過程。在設計方面，SPEOS擁有強大的光學器件設計功能，能夠進行汽車內外飾燈具光學結構的快速參數化設計及修改，SPEOS支持的設計類型可以涵蓋車燈設計領域的各種基礎光學器件。
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SPEOS是ANSYS公司功能強大的光學仿真軟件，用于光學設計、環境與視覺模擬、成像仿真等，強大的解決方案提供了可視化光學系統和直觀的人機交互平臺，其仿真技術已廣泛用于汽車、電子電器、精密儀器、照明設備等領域。SPEOS軟件內嵌ISO和CIE國際標準，可整合結構進行光機系統的設計，依據人眼視覺特征和材料真實光學屬性進行場景仿真，能夠在產品設計階段對方案的可行性進行驗證，在設計前期發現、反饋和處理問題，使光學設計以快捷、易同步、易優化的形式實現理想的產品解決方案。
產品介紹
SPEOS的典型應用包括汽車內部視覺環境人機工效模擬分析、汽車內外飾燈具設計及模擬分析、車載成像系統虛擬驗證、HUD設計及仿真分析等。
- 汽車內部視覺環境人機工效模擬分析
汽車運行的時間、地域、天氣狀況都較為復雜，因此汽車內部廣泛存在各種光學干擾，比如陽光照射在顯示屏或者飾條飾件上產生的反射眩光、陽光照射在儀表盤產生的大面積的泛白、日間或者夜間的成像反射、夜間顯示屏在主要視野區域形成的倒影等。通過SPEOS軟件，可以在設計之初對可能存在的隱患進行光學模擬，并給出人眼視覺模擬結果，在產品研發早期找出可能存在的隱患并進行有效更正。
圖1 整車人機工效人眼視覺模擬結果
- 汽車內外飾燈具設計及模擬分析
SPEOS可以覆蓋汽車內外飾燈具從設計到仿真模擬的全過程。在設計方面，SPEOS擁有強大的光學器件設計功能，能夠進行汽車內外飾燈具光學結構的快速參數化設計及修改，SPEOS支持的設計類型可以涵蓋車燈設計領域的各種基礎光學器件。
展開 光學設計軟件產品教程培訓：Zemax 編程語言 (ZPL) 簡介
Ansys Zemax國內可靠代理商
光研科技南京有限公司是國內可靠的光學軟件和儀器光電供應商，提供企業定制化上門培訓服務，承接各類光學設計項目，并有一系列自主編寫出版的光學設計書籍。公司擁有一支高素質、高水平、實戰經驗豐富的管理，銷售以及研發團隊，從成立到現在已經為廣大企業，研究所以及高校提供了很多優秀的產品和服務，是光電圈內值得信賴的企業。追光逐夢，研以致用！以用戶的需求為起點，為客戶提供有價值的光學產品和服務一直都是光研科技南京有限公司的宗旨。
AnsysZemax光學軟件咨詢與訂購聯系方式
聯系人：南京光研 徐保平
手機號：15051861513
微信號：13627124798
您也可以掃一掃下面的二維碼直接咨詢
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增強光學系統設計 | Zemax 全新 22.2 版本產品現已發布！
Enhanced 增強型光線瞄準現在支持更廣泛的光學系統類型，因為它兼容更多的孔徑和視場類型來支持更多的系統。除了光闌尺寸浮動外，系統光闌類型現在也可以是入瞳直徑和像方空間F/#。這對傳統鏡頭設計至為重要。
控制入瞳直徑在弱照明情況下特別重要，例如在低光系統中，如夜視系統、顯微鏡、機器視覺系統、傳統攝影以及一些AR/VR 系統。
由于像方F/#控制PSF 的大小，從而控制系統的分辨率，這個孔徑類型可以被用于衍射極限的系統，如望遠鏡、顯微鏡和微距鏡頭。
之前，視場類型僅限于無窮遠的角度和經緯角，以及有限物體距離的物體高度，光線角度小于90°。現在，視場角和經緯角也支持有限物體距離的視場角。這對視場角大于180 度的廣角系統非常有用，例如用于攝影和監控的安防攝像頭和魚眼鏡頭。這些改進擴大了設計的范圍。在這些設計中，這種新算法可以幫助解決諸如"無法追跡"的錯誤和分析中的不連續問題。
1.3 導出到Speos 透鏡系統工具(限專業版和旗艦版)
生成當前光學系統的降階模型用于Speos 仿真。Ansys Speos 經常被用來將組件級設計整合到綜合系統仿真中，以便進行渲染和可視化。其中一個例子是用OpticStudio 設計的相機傳感器，如這里所述：https://www.zemax.com/blogs/news/zemax-and-ansys-collaborate-to-enable-saferreliable-autonomous-vehicle-navigation. 從 OpticStudio 到 Speos 的數據傳輸以前是通過一個單獨的工具（導出到SPEOS 透鏡系統工具）支持的，但從22.2 版本開始，所需的數據模型現在可以直接從OpticStudio 創建。生成的模型包括光學系統的相關參數，以便在現實環境中進行準確的光學傳感器模擬。
展開 Ansys Zemax光學設計軟件技術教程：光學系統設計中如何使用玻璃替換方法
通過使用玻璃替換模板，您可以確保選擇的玻璃不僅僅符合光學標準，還符合其他重要標準。光研科技南京有限公司是國內可靠的Ansys Zemax光學設計軟件代理商！公司已經為廣大企業，研究所以及高校提供了很多優秀的相關產品和服務，在行業內建立了值得信任的口碑。
Ansys Zemax光學軟件
咨詢與訂購方式
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《Ansys光學解決方案-成像模組設計與分析》現已開放領取
光學產品介紹
1.1 lumerica光子學產品集合
1.2 Zemax光學設計產品集合
1.3 Speos光學仿真產品集合
1.4 Ansys解決方案
2. 成像解決方案工作流
2.1 攝像機系統仿真工作流程
2.2 新型攝像機鏈路級仿真解決方案
2.2.1 Ansys解決方案
2.2.2 透鏡系統設計：Ansys Zemax OpticStudio
2.2.3 系統層面模擬 Ansys Speos
3. 成像分析、雜光分析、多物理分析
3.1 Ansys整體解決方案—成像模擬結果
3.1.1 CMOS像素設計以及系統成像模擬
3.1.2 不同場景設置下的成像結果模擬
3.1.3 不同照明和環境下的成像結果模擬
3.1.4 不同材料屬性設置的成像結果模擬
3.1.5 動態模糊
3.2 Ansys整體解決方案—雜散光分析
3.2.1 雜散光分析
3.2.2 雜散光分析—示例：花型耀斑模擬
3.2.3 場景化雜散光分析解決方案
3.3 Ansys整體解決方案—多物理態模擬分析
3.3.1 多物理態模擬分析1—精確模擬受到結構和熱效應影響下的光學系統性能變化情況
3.3.2 多物理態模擬分析-2
3.3.3 多物理態模擬分析-3
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展開 第十二屆“宇瞳杯”光學設計大賽--中波紅外成像光學系統設計
所得到的組合后的二維圖如下：
將光闌放置在冷光闌位置，控制系統焦距，對鏡片形狀進行優化，逐步增加視場角，從而獲取到一個視場角滿足要求的光學系統初始結構，隨后，我們通過增加非球面鏡片，控制總長為180，進一步優化光學系統。優化后的光學系統結構圖如下所示：
MTF如下圖：
圖13.系統MTF曲線圖
然后再做無熱化設計。設置三重組態，將材料設置為hammer，優化玻璃。最終的二維如下圖所示。
20℃MTF
-40℃MTF
60℃MTF
畸變圖
最后，有相關需求，歡迎通過公眾號“320科技工作室”與我們聯絡。
宏語言賦予的光學設計之美 離軸三反光學系統設計-有福利
今天就讓我們一起來學習離軸三反光學系統設計，領略宏語言賦予的光學設計之美。下面我們來了解一下：
《宏語言賦予的光學設計之美 離軸三反光學系統設計》
READING
宏語言賦予的光學設計之美 離軸三反光學系統設計
內容簡介
離軸三反簡介
反射
式光學系統由于其無色差特性，在很多領域非常受歡迎。傳統的同軸兩反的光學系統對于存在遮攔，視場小等問題 ， 目前離軸三反 （ Three-Mirror Anastigmat，TMA）光學系統也已經成為了趨勢，由于其多了更多的優化變量， 可以校正全部的初級像差，使得其性能更加，可以實現無遮攔，大視場，大相對孔徑，成像質量高，另外可實現長焦距等。
離軸三反設計
更詳細的介紹可以查閱國內外論文，每個光學系統設計之前，其使用背景需調研詳細，方能設計出比較合適的光學系統。
展開 SYNOPSYS 光學設計軟件課程六十五：VR 眼鏡 pancake 光學設計
</p><p class="ql-align-justify"><br></p><p class="ql-align-justify">實際應用中，從顯示屏發出的圓偏振光（假設為左旋）通過半透半反鏡（第三片透鏡）進入光學系統。當穿過第二片透鏡和 Half Mirror 時，透射50%的光并保持左旋圓偏振光（LCP）。然后，通過 QWP 將其轉化為S偏振光。PBS 反射S偏振光，重新通過 QWP ，轉化成為左旋圓偏振光（LCP），穿過第二片透鏡，到達半透半反鏡（第三片透鏡）右側S6時反射當前50%的光，變成右旋圓偏振光（RCP），重新穿過第二片透鏡和第三片透鏡，經過 QWP 變為P偏振光，在 PBS 發生透射，最終達到出瞳。因為 Half Mirror 的存在，理論上系統的效率為25%。</p><p class="ql-align-justify"><br></p><p class="ql-align-justify">設計流程：</p><p class="ql-align-justify"><br></p><p class="ql-align-justify">先按照設計參數建模。
展開 宏語言賦予的光學設計之美 離軸三反光學系統設計-有福利
離軸三反設計
更詳細的介紹可以查閱國內外論文，每個光學系統設計之前，其使用背景需調研詳細，方能設計出比較合適的光學系統。
案例優化
全過程案例優化
如圖
· 更多資料詳情，大家可以聯系我們免費領取電子資料文檔-《宏語言賦予的光學設計之美 離軸三反光學系統設計》進行查閱。
領取方式
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轉發本篇微信圖文至朋友圈，并邀請十個微信好友轉發（不可分組或刪除），即可免費領取電子文檔資料-《宏語言賦予的光學設計之美 離軸三反光學系統設計》。
更多福利都在文檔中，等你來挖掘。
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展開 
SYNOPSYS光學設計軟件課程六十六：離軸反射式光學系統初始結構設計
<p>根據現代光電信息技術對信息發送、接收、轉換、傳遞與存儲功能的特殊需求，光學面形可由不規則、復雜非對稱的自由曲面隨意組合而成。光學中的自由曲面是指無法用球面或非球面系數來表示的曲面，主要是指任意非傳統、非對稱的曲面，以及微結構數組和參數向量表示的任何形狀的曲面。</p><p><br></p><p>采用先進的數控超精密制造技術可直接加工出自自由曲面光學鏡面，能達到亞微米量級面形精度與納米量級的表面粗糙度。</p><p><br></p><p>自由曲面廣泛的應用在以下領域：投影鏡頭、衍射光學器件、頭盔式顯示器、車燈反射面、LED照明系統、汽車HUD抬頭顯示、離軸系統等等。</p><p><br></p><p>本文將展示使用synopsys軟件進行離軸反射式光學系統初始結構的設計</p><p><br></p><p>第一步是繪制設計簡圖。</p><p><br></p><p>這是一個有三個反射鏡的例子，如下圖所示。光線從表面1的左側進入，依次經過位于2,3,4處的反射鏡，然后進入5處的像面。
展開 光學設計中的光學加工鏈建模
Oliver Faehnle1,
OST – Applied University of Sciences, Buchs, Switzerland,
摘要：本文描述了對給定的光學設計進行調控和仿真的策略，以及沿制造鏈應用的最佳光學制造技術集（OFT）。這樣，就可以在光學設計階段進行成本影響分析，從而優化設計，降低制造成本和風險。
1.簡介
在現代光學系統中，隨著技術的快速多樣化和專業化，我們面臨著在高度專業化的個人、過程和機器之間進行可靠通信的需要。從最初的想法到最終的光學系統，一般會涉及四個方面：從（a）想要將光用作工具的客戶開始，然后是（b）將應用參數轉化為光學系統布局的光學系統設計師，到（c）將光學系統的參數和公差轉化為優化制造鏈的光學制造鏈設計師，最終將其移交給（d）生產制造。雖然光學設計軟件工具可以很好地支持客戶和光學系統設計師之間的交流，但光學系統設計師和光學制造鏈設計師之間的交流至今仍然完全基于人與人的交互。這種交互方式是光學系統制造過程中最后的主要障礙之一，因為它基于個人判斷，不是確定性的，在很大程度上取決于人的經驗和談判。與所有設計和生產系統一樣，大部分生產成本是在設計階段確定的。特別是在光學制造中，設計參數對生產成本的影響是巨大的，因為有各種各樣的制造技術可供選擇。因此，在工業上，強烈需要能夠通過調控光學制造鏈，以實現確定性、可預測性和優化的制造鏈布局、成本和交付時間。
展開 光學設計中的光學加工鏈建模
Oliver Faehnle1,
OST – Applied University of Sciences, Buchs, Switzerland,
摘要：本文描述了對給定的光學設計進行調控和仿真的策略，以及沿制造鏈應用的最佳光學制造技術集（OFT）。這樣，就可以在光學設計階段進行成本影響分析，從而優化設計，降低制造成本和風險。
1.簡介
在現代光學系統中，隨著技術的快速多樣化和專業化，我們面臨著在高度專業化的個人、過程和機器之間進行可靠通信的需要。從最初的想法到最終的光學系統，一般會涉及四個方面：從（a）想要將光用作工具的客戶開始，然后是（b）將應用參數轉化為光學系統布局的光學系統設計師，到（c）將光學系統的參數和公差轉化為優化制造鏈的光學制造鏈設計師，最終將其移交給（d）生產制造。雖然光學設計軟件工具可以很好地支持客戶和光學系統設計師之間的交流，但光學系統設計師和光學制造鏈設計師之間的交流至今仍然完全基于人與人的交互。這種交互方式是光學系統制造過程中最后的主要障礙之一，因為它基于個人判斷，不是確定性的，在很大程度上取決于人的經驗和談判。與所有設計和生產系統一樣，大部分生產成本是在設計階段確定的。特別是在光學制造中，設計參數對生產成本的影響是巨大的，因為有各種各樣的制造技術可供選擇。因此，在工業上，強烈需要能夠通過調控光學制造鏈，以實現確定性、可預測性和優化的制造鏈布局、成本和交付時間。
展開 光學設計中的光學加工鏈建模
Oliver Faehnle1,
OST – Applied University of Sciences, Buchs, Switzerland,
摘要：本文描述了對給定的光學設計進行調控和仿真的策略，以及沿制造鏈應用的最佳光學制造技術集（OFT）。這樣，就可以在光學設計階段進行成本影響分析，從而優化設計，降低制造成本和風險。
1. 簡介
在現代光學系統中，隨著技術的快速多樣化和專業化，我們面臨著在高度專業化的個人、過程和機器之間進行可靠通信的需要。從最初的想法到最終的光學系統，一般會涉及四個方面：從（a）想要將光用作工具的客戶開始，然后是（b）將應用參數轉化為光學系統布局的光學系統設計師，到（c）將光學系統的參數和公差轉化為優化制造鏈的光學制造鏈設計師，最終將其移交給（d）生產制造。雖然光學設計軟件工具可以很好地支持客戶和光學系統設計師之間的交流，但光學系統設計師和光學制造鏈設計師之間的交流至今仍然完全基于人與人的交互。這種交互方式是光學系統制造過程中最后的主要障礙之一，因為它基于個人判斷，不是確定性的，在很大程度上取決于人的經驗和談判。與所有設計和生產系統一樣，大部分生產成本是在設計階段確定的。特別是在光學制造中，設計參數對生產成本的影響是巨大的，因為有各種各樣的制造技術可供選擇。因此，在工業上，強烈需要能夠通過調控光學制造鏈，以實現確定性、可預測性和優化的制造鏈布局、成本和交付時間。
2.
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