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本文闡述了運(yùn)用 Speos 軟件進(jìn)行擋風(fēng)玻璃光學(xué)畸變分析的方法。文中提供的示例將展示如何利用 TL 957 標(biāo)準(zhǔn)，在 Speos 環(huán)境下創(chuàng)建擋風(fēng)玻璃項(xiàng)目。通過該示例，用戶將能夠生成基于特定擋風(fēng)玻璃幾何形狀的光學(xué)畸變圖和屈光度圖。TL 957 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了硅酸鹽玻璃車輛玻璃板的要求和測(cè)試，其中第9.2節(jié)詳細(xì)說明了光學(xué)畸變測(cè)試。盡管測(cè)試名為“光學(xué)畸變”，但實(shí)際測(cè)量的是屈光率。

在光學(xué)系統(tǒng)中選擇最優(yōu)玻璃材料時(shí)，Conrady d-D以及模型玻璃等傳統(tǒng)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(jìn)行直接玻璃優(yōu)化，以及在考慮玻璃的可用性、成本及耐候性等因素時(shí)，如何進(jìn)一步嚴(yán)格挑選玻璃。簡(jiǎn)介玻璃替換方法是OpticStudio中選擇玻璃最有效的方法。

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(xué)標(biāo)準(zhǔn)，還符合其他重要標(biāo)準(zhǔn)。光研科技南京有限公司是國(guó)內(nèi)可靠的Ansys Zemax光學(xué)設(shè)計(jì)軟件代理商！公司已經(jīng)為廣大企業(yè)，研究所以及高校提供了很多優(yōu)秀的相關(guān)產(chǎn)品和服務(wù)，在行業(yè)內(nèi)建立了值得信任的口碑。　　

概要在光學(xué)系統(tǒng)中選擇最優(yōu)玻璃材料時(shí)，Conrady d-D以及模型玻璃等傳統(tǒng)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(jìn)行直接玻璃優(yōu)化，以及在考慮玻璃的可用性、成本及耐候性等因素時(shí)，如何進(jìn)一步嚴(yán)格挑選玻璃。簡(jiǎn)介玻璃替換方法是OpticStudio中選擇玻璃最有效的方法。

課程二十二：使用 SYNOPSYS 軟件中的玻璃模型 當(dāng)您在 SYNOPSYS 中改變光學(xué)玻璃的屬性時(shí)，需要程序找到折射率 Nd 和阿貝數(shù) Vd 的值，這些值將在商業(yè)玻璃庫的邊界內(nèi)用來校正像差。該程序還必須計(jì)算鏡頭中每個(gè)波長(zhǎng)的折射率，將隨著波長(zhǎng)而變化，其方式與真實(shí)玻璃的屬性非常相似。這就是玻璃模型的意義所在。

色差的矯正只能依靠材料，哪怕是雙膠合消色差物鏡，消色差的原理仍然是材料，低折射率高阿貝數(shù)的冕牌玻璃和高折射率低阿貝數(shù)的火石玻璃就可以矯正色差，對(duì)于復(fù)雜的系統(tǒng)，一般會(huì)用錘形優(yōu)化來替換玻璃材料，優(yōu)化方法我們后續(xù)講到。來源：瑞雪紛飛光學(xué)

透射率元件中的熱致波前畸變主要包括兩個(gè)部分：（1）由折射率變化導(dǎo)致波前畸變以以及（2）由溫度導(dǎo)致的厚度變化所引起的波前畸變。 概述

概述 透射率元件中的熱致波前畸變主要包括兩個(gè)部分：（1）由折射率變化導(dǎo)致波前畸變以以及（2）由溫度導(dǎo)致的厚度變化所引起的波前畸變。 GLAD中支持三種材料，分別為光學(xué)材料、固體非光學(xué)材料和流體。光學(xué)材料包含了一個(gè)內(nèi)部熱源分布，可以對(duì)閃光燈泵浦類似的熱效應(yīng)進(jìn)行建模。表征光學(xué)材料的參數(shù)包括熱導(dǎo)率、密度熱容積、折射率以及折射率的1階、2階導(dǎo)數(shù)，以及熱膨脹系數(shù)。

wx_fmt=gif"></p><p><br></p><p><strong>課程五十三：SYNOPSYS&nbsp;的三種玻璃替換方法</strong></p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;在這里我們參考書籍中的案例，通過 SYNOPSYS 來進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)中玻璃的替換。

概述 透射率元件中的熱致波前畸變主要包括兩個(gè)部分：（1）由折射率變化導(dǎo)致波前畸變以以及（2）由溫度導(dǎo)致的厚度變化所引起的波前畸變。GLAD中支持三種材料，分別為光學(xué)材料、固體非光學(xué)材料和流體。光學(xué)材料包含了一個(gè)內(nèi)部熱源分布，可以對(duì)閃光燈泵浦類似的熱效應(yīng)進(jìn)行建模。表征光學(xué)材料的參數(shù)包括熱導(dǎo)率、密度熱容積、折射率以及折射率的1階、2階導(dǎo)數(shù)，以及熱膨脹系數(shù)。固體非光學(xué)材料只具有熱性質(zhì)。

Zemax：高端光學(xué)設(shè)計(jì)的全能工具在設(shè)計(jì)階段，豐富的專利庫、材料庫與參數(shù)化建模工具，支持從簡(jiǎn)單透鏡到復(fù)雜多組元系統(tǒng)的快速搭建；在優(yōu)化階段，多目標(biāo)優(yōu)化算法與數(shù)十種像差控制操作數(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)MTF、畸變、照度等核心指標(biāo)的精準(zhǔn)調(diào)控；在驗(yàn)證階段，MTF曲線、點(diǎn)列圖、場(chǎng)曲畸變圖等全方位的仿真分析工具，提前預(yù)判系統(tǒng)性能，為加工制造提供明確指引。

內(nèi)容概述1. zemax優(yōu)化思路和技巧介紹2. 3個(gè)優(yōu)化實(shí)例1.zemax優(yōu)化技巧和思路 1.1.由小及大調(diào)整入射角或是入瞳直徑 1.2.優(yōu)化過程要保證畸變不能太大，過程中需要控制 1.3.替換玻璃與玻璃介紹 1.4.MTF優(yōu)化技巧1.3.替換玻璃與玻璃介紹 ●玻璃替換

圖2.針孔三聯(lián)鏡，包含三個(gè)球面透鏡S1、S2和S3；透鏡在像（IM）平面上形成像表1.兩個(gè)設(shè)計(jì)示例的系統(tǒng)規(guī)格表2.例1和例2所選規(guī)格和像差值在這種類型的光學(xué)系統(tǒng)中，圖像的大小和結(jié)構(gòu)受到幾何像差的限制。在光學(xué)系統(tǒng)（OS）前有光圈的針孔透鏡中，畸變像差沒有得到校正。對(duì)于這種類型的鏡頭，它是最關(guān)鍵的像差之一。所有球面和非球面透鏡的針孔畸變值如表2所示。

光學(xué)畸變(Opt distortion)和TV畸變(TV distortion): 畸變是指光學(xué)系統(tǒng)對(duì)物體所成的像相對(duì)于物體本身而言的失真程度.光學(xué)畸變是指光學(xué)理論上計(jì)算所得到的變形度。

由于系統(tǒng)存在畸變，入射為90度的時(shí)候像高也只有3.2mm，因此將系統(tǒng)的視場(chǎng)設(shè)置為真實(shí)像高，并將最大視場(chǎng)設(shè)置為3.45mm。繼續(xù)優(yōu)化。 目前主要矛盾都已經(jīng)解決，視場(chǎng)，長(zhǎng)度，出射角，畸變等都差不多滿足系統(tǒng)要求，接下來就是把系統(tǒng)原始的虛擬玻璃換成實(shí)際玻璃，并運(yùn)行玻璃專家進(jìn)行替換。玻璃替換后如下圖所示。

參考《實(shí)用光學(xué)技術(shù)手冊(cè)》[3]選擇初始結(jié)構(gòu)，基于Zemax的縮放功能適配像面尺寸。物像方遠(yuǎn)心光路優(yōu)化：在Zemax中設(shè)置優(yōu)化操作數(shù)，調(diào)整遠(yuǎn)心度、瞳距、鏡片厚度及空氣間隔，分別完成物方與像方遠(yuǎn)心光路設(shè)計(jì)。選擇重鑭火石玻璃作為鏡片材料（折射率1.81，阿貝數(shù)40.8），兼顧透光性、穩(wěn)定性與加工性。

通過軟件光學(xué)元件數(shù)據(jù)庫，為各透鏡配置高透光學(xué)玻璃材料，設(shè)定可見光工作波段，同時(shí)對(duì)鏡筒等配套機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模，統(tǒng)一設(shè)置表面散射與膜層特性，貼合實(shí)際光學(xué)傳播規(guī)律。探測(cè)器與參數(shù)設(shè)置為精準(zhǔn)捕捉遠(yuǎn)心物鏡的成像與光路信息，對(duì) OAS 軟件的成像探測(cè)器進(jìn)行精細(xì)化配置，根據(jù)遠(yuǎn)心物鏡的放大倍率、工作距離設(shè)定探測(cè)接收范圍與分辨率，同步設(shè)置光線追跡的能量閾值，有效排除系統(tǒng)噪聲干擾。

畸變：最后一個(gè)參數(shù)是關(guān)于畸變的，它必須低于2%。注意：像畸變這樣的近軸計(jì)算在有坐標(biāo)斷點(diǎn)的不對(duì)稱系統(tǒng)里并不能總是正確計(jì)算。在使用畸變操作數(shù)時(shí)，一定要驗(yàn)證結(jié)果是否合理。可以手動(dòng)檢查畸變并/或使用質(zhì)心的位置來計(jì)算，使用CENX和CENY來計(jì)算視場(chǎng)的四個(gè)角。評(píng)價(jià)函數(shù)現(xiàn)在已經(jīng)完成了。我們的自由曲面鏡是由一個(gè)有11項(xiàng)的澤尼克標(biāo)準(zhǔn)矢高面模擬的。

光學(xué)路徑體(Optical volume) 光學(xué)路徑體在3D視圖上顯示。 1. 在HOA定義面板中，檢查光學(xué)路徑體。 2. 在3D視圖中，檢查optical volume是否在鏡像面和PGU尺寸范圍內(nèi)。 動(dòng)態(tài)畸變(Dynamic distortion) 1.

（a）原圖；（b）投影圖；（c）光斑圖；（d）網(wǎng)格畸變窄帶通濾光膜的創(chuàng)新設(shè)計(jì)陽光倒灌是車載HUD的“致命隱患”——太陽光經(jīng)擋風(fēng)玻璃進(jìn)入HUD內(nèi)部，沿光路反向聚焦到PGU上，會(huì)導(dǎo)致micro-LED溫度驟升，輕則影響亮度，重則燒毀器件，其示意圖如圖7所示。團(tuán)隊(duì)針對(duì)micro-LED的“單色綠光”特性，設(shè)計(jì)窄帶通濾光膜，實(shí)現(xiàn)“透過圖像光、阻擋陽光雜光”的雙重效果。