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畸變分析

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創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
畸變分析圖1

畸變分析的實例教程

因此，對任何光學工程師來說，能夠詳細分析它們的性能是至關重要的。一個眾所周知的不利影響是畸變，它導致光束的橫向位置相對于焦平面的參考位置的偏差。在這個使用案例中，我們介紹了一個工具，以球面透鏡為例，研究這種效應。 畸變定義 畸變與主光線的球面像差相對應。它被定義為光線束的橫向位置相對于焦平面的參考位置的偏差。使用掃描鏡頭的有效焦距（??'），可以計算出焦平面的參考位置，這主要取決于入射角。 f’：有效焦距。 θ：入射角度。 yBundle：光線束的側向位置 yRef：參考光線的側向位置 畸變定義 F-tan(theta)畸變：yRef=f’tan(θ) F-theta畸變：yRef=f’θ 光線束的位置（??Bundle）。 - Central ray：連接視野的外點和瞳孔的中心 - Centroid：與物理相關的是能量中心點 哪里可以找到畸變分析器 要分析的組件 畸變分析器計算由透鏡或物鏡在定義的角度范圍內引入的光束的畸變。它的工作獨立于實際的光學系統及其參數，因此，具體的參數需要在分析器內定義。 要分析的組件：定義應分析的組件。一個下拉菜單將顯示所有可用的選項。如果有多個具有相同名稱的組件，組件下面的索引將有助于區分它們。 有效焦距 計算有效焦距的失真：如果該選項被選中，有效焦距（??′）將通過評估所選組件自動確定。否則，可以根據用戶的要求設置評估距離。
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因此，對任何光學工程師來說，能夠詳細分析它們的性能是至關重要的。一個眾所周知的不利影響是畸變，它導致光束的橫向位置相對于焦平面的參考位置的偏差。在這個使用案例中，我們介紹了一個工具，以球面透鏡為例，研究這種效應。 畸變定義 畸變與主光線的球面像差相對應。它被定義為光線束的橫向位置相對于焦平面的參考位置的偏差。使用掃描鏡頭的有效焦距（??'），可以計算出焦平面的參考位置，這主要取決于入射角。 f’：有效焦距。 θ：入射角度。 yBundle：光線束的側向位置 yRef：參考光線的側向位置 畸變定義 F-tan(theta)畸變：yRef=f’tan(θ) F-theta畸變：yRef=f’θ 光線束的位置（??Bundle）。 - Central ray：連接視野的外點和瞳孔的中心 - Centroid：與物理相關的是能量中心點 哪里可以找到畸變分析器 要分析的組件 畸變分析器計算由透鏡或物鏡在定義的角度范圍內引入的光束的畸變。它的工作獨立于實際的光學系統及其參數，因此，具體的參數需要在分析器內定義。 要分析的組件：定義應分析的組件。一個下拉菜單將顯示所有可用的選項。如果有多個具有相同名稱的組件，組件下面的索引將有助于區分它們。 有效焦距 計算有效焦距的失真：如果該選項被選中，有效焦距（??′）將通過評估所選組件自動確定。否則，可以根據用戶的要求設置評估距離。 分析器的設置 位置（畸變類型，見第4頁） - 參考位置 - 計算的光線束位置 輸出(結果顯示) - 絕對畸變[m]或相對畸變[%] - 角度范圍：定義沿著哪個方向掃描畸變（組件的X軸或Y軸，在這兩種情況下都可以使用正或負的范圍）。
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因此，對任何光學工程師來說，能夠詳細分析它們的性能是至關重要的。一個眾所周知的不利影響是畸變，它導致光束的橫向位置相對于焦平面的參考位置的偏差。在這個使用案例中，我們介紹了一個工具，以球面透鏡為例，研究這種效應。 畸變定義 畸變與主光線的球面像差相對應。它被定義為光線束的橫向位置相對于焦平面的參考位置的偏差。使用掃描鏡頭的有效焦距（??'），可以計算出焦平面的參考位置，這主要取決于入射角。 f’：有效焦距。 θ：入射角度。 yBundle：光線束的側向位置 yRef：參考光線的側向位置 畸變定義 F-tan(theta)畸變：yRef=f’tan(θ) F-theta畸變：yRef=f’θ 光線束的位置（??Bundle）。 - Central ray：連接視野的外點和瞳孔的中心 - Centroid：與物理相關的是能量中心點 哪里可以找到畸變分析器 要分析的組件 畸變分析器計算由透鏡或物鏡在定義的角度范圍內引入的光束的畸變。它的工作獨立于實際的光學系統及其參數，因此，具體的參數需要在分析器內定義。 要分析的組件：定義應分析的組件。一個下拉菜單將顯示所有可用的選項。如果有多個具有相同名稱的組件，組件下面的索引將有助于區分它們。 有效焦距 計算有效焦距的失真：如果該選項被選中，有效焦距（??′）將通過評估所選組件自動確定。否則，可以根據用戶的要求設置評估距離。 分析器的設置 位置（畸變類型，見第4頁） - 參考位置 - 計算的光線束位置 輸出(結果顯示) - 絕對畸變[m]或相對畸變[%] - 角度范圍：定義沿著哪個方向掃描畸變（組件的X軸或Y軸，在這兩種情況下都可以使用正或負的范圍）。
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因此，對任何光學工程師來說，能夠詳細分析它們的性能是至關重要的。一個眾所周知的不利影響是畸變，它導致光束的橫向位置相對于焦平面的參考位置的偏差。在這個使用案例中，我們介紹了一個工具，以球面透鏡為例，研究這種效應。 畸變定義 畸變與主光線的球面像差相對應。它被定義為光線束的橫向位置相對于焦平面的參考位置的偏差。使用掃描鏡頭的有效焦距（??'），可以計算出焦平面的參考位置，這主要取決于入射角。 f’：有效焦距。 θ：入射角度。 yBundle：光線束的側向位置 yRef：參考光線的側向位置 畸變定義 F-tan(theta)畸變：yRef=f’tan(θ) F-theta畸變：yRef=f’θ 光線束的位置（??Bundle）。 - Central ray：連接視野的外點和瞳孔的中心 - Centroid：與物理相關的是能量中心點 哪里可以找到畸變分析器 要分析的組件 畸變分析器計算由透鏡或物鏡在定義的角度范圍內引入的光束的畸變。它的工作獨立于實際的光學系統及其參數，因此，具體的參數需要在分析器內定義。 要分析的組件：定義應分析的組件。一個下拉菜單將顯示所有可用的選項。如果有多個具有相同名稱的組件，組件下面的索引將有助于區分它們。
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TL 957 標準規定了硅酸鹽玻璃車輛玻璃板的要求和測試，其中第9.2節詳細說明了光學畸變測試。盡管測試名為“光學畸變”，但實際測量的是屈光率。屈光度的計算方式如圖所示： 圖中展示了擋風玻璃的橫截面。兩條光線自左向右穿過玻璃。位于頂部的光線在點M與玻璃發生相互作用，而底部的光線則在點M’處發生相互作用。兩個偏轉角分別標記為α1和α2，它們代表了從擋風玻璃射出的光線（即透射光線）與入射光線之間的夾角。 在位置M處的屈光度DM可以通過在M點的光學畸變值ΔαM除以ΔX來計算。光學畸變值定義為在距離上的偏轉角度差。基于上圖，光學畸變值是通過計算位置M和M′處存在的擋風玻璃上的兩條傳輸光線之間的角度來得到的。在標準TL 957中，使用在4個M′點測量的最大光學畸變值來計算折射力，如下圖所示。 本文闡述了如何運用Speos軟件分析汽車擋風玻璃的光學畸變。本示例將介紹一個Speos擋風玻璃分析項目。基于特定擋風玻璃幾何形狀，將生成一個光學畸變圖和一個屈光度圖。 綠色點代表位于M位置的光線。在中心光線M′的上方、下方、左側和右側的其他四條光線被用來獲得最大的光學畸變值。在標準的TL 957中，距離值?X被設定為12毫米。 還有其他標準以類似但略有不同的方式定義了光學畸變分析。例如：聯合國歐洲經濟委員會的第43號法規（ECE R43）。在第43號法規中，距離值?X設定為4毫米，并且要求使用16條光線來獲得最大光學畸變值。 在這個例子中，為了演示目的，使用了材料為PMMA的簡單單層擋風玻璃。光學畸變是根據TL 957標準的定義計算的。您需要安裝以下工具： Ansys Speos 2023R2或更高版本。 在鏈接中說明的Python版本。
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畸變分析圖2

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畸變分析器 本用例介紹了VirtualLab Fusion中的Distortion Analyzer，以球面透鏡為例進行說明。
- Central ray：連接視野的外點和瞳孔的中心 - Centroid：與物理相關的是能量中心點 哪里可以找到畸變分析器 要分析的組件 畸變分析器計算由透鏡或物鏡在定義的角度范圍內引入的光束的畸變。它的工作獨立于實際的光學系統及其參數，因此，具體的參數需要在分析器內定義。 要分析的組件：定義應分析的組件。一個下拉菜單將顯示所有可用的選項。
任務描述 系統構建模塊 - 掃描光源 系統構建模塊 – 鏡頭系統組件 VirtualLab Fusion技術系統構建塊——參數耦合 系統構建模塊——畸變分析器 總結-組件… 系統印象 性能評估 – 光斑位置偏差 性能評估 - 光斑直徑測量 VirtualLab Fusion技術 文件信息
- Central ray：連接視野的外點和瞳孔的中心 - Centroid：與物理相關的是能量中心點 哪里可以找到畸變分析器 要分析的組件 畸變分析器計算由透鏡或物鏡在定義的角度范圍內引入的光束的畸變。
SPH是一種基于拉格朗日框架的無網格方法，因此非常適合分析高度畸變的連續體，如大變形的固體結構或流體。視頻中將介紹SPH方法的基本概念，并提供在LS-DYNA中使用該方法的指南。此外，還將展示其常見的應用場景。
- Central ray：連接視野的外點和瞳孔的中心 - Centroid：與物理相關的是能量中心點 哪里可以找到畸變分析器 要分析的組件 畸變分析器計算由透鏡或物鏡在定義的角度范圍內引入的光束的畸變。它的工作獨立于實際的光學系統及其參數，因此，具體的參數需要在分析器內定義。 要分析的組件：定義應分析的組件。一個下拉菜單將顯示所有可用的選項。
建模任務 系統構建塊-掃描源 系統構建塊-透鏡系統組件 系統構建塊-參數耦合 系統構建塊-畸變分析儀 通用探測器和探測器附加組件 總結-組件… 系統查看 通過系統：三維可視化，不同FoV模式可以通過顏色編碼來區分。此外，可以檢查場的軌跡，以便將探測器放置在正確的位置。
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