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  • CODE V使用示例:紧凑型镜头设计(1)

    作者:薛金娜 来源:欧熠光电 时间:2019-08-01 10:35 阅读:11099 [投稿]
    CODE V提供了一套全面的工具来帮助您设计最先进的成像系统。本设计的主要目的是为用户介绍CODE V中的一些关键光学设计选项工具。

    如上图所示,确实最大半视场点(0.000、25.00⁰)在像面上的光线分布点的大小是0.505毫米。这不是一个校正得很好的镜头。下面我们还可以用CODE V的MTF分析工具,分析此系统的MTF性能,如下图所示:


    图5.初始设计模型的MTF

    另外,可以用CODE V的SpecEvaluator工具评估我们之前建立的规格和目标表格,评估结果如下图所示,标红的单元格表示目前设计阶段还未满足目标的规格:


    图6.初始设计模型的规格评估结果

    综上所述,我们的初始光学系统的性能较差,镜头需要进一步改进。

    3.优化初始设计

    我们需要对该模型进行优化,以满足目标规格,并得到更好的性能。我们将首先为优化设置变量,镜头参数(厚度、曲率、玻璃等参数以及后来的非球面参数)可设置为变量,以改善镜头。然后我们需要在优化窗口中指定误差函数,设置约束条件,定义退出条件等。对于优化,您可使用CODE V的自动设计选项工具,要访问此选项,请在“CODE V”窗口中选择“优化>自动设计”。

    误差函数是一个度量标准,用于确定镜头满足系统所选性能度量的程度。默认的误差函数类型为横向光线像差,它将所有视场在像面上光线的RMS光斑最小化。要了解更多CODE V中的误差函数,请参阅CODE V优化参考手册。对于本例,我们将使用默认的误差函数。默认的误差函数适用于很多设计,CODE V也有其他可选误差函数,例如波前误差偏差,MTF等,以及用户自定义误差函数。

    CODE V的约束定义了光学系统的机械和性能指标。约束是镜头改变必须遵循的规则(例如,成本和重量、整体长度、厚度或元件直径)。这些细节构成了创建一个真实镜头的基础,满足光学系统的性能需求。在CODE V中,约束可以是加权的或非加权的。加权的约束或惩罚约束在偏离期望值时对误差函数有贡献,当离输入条件越远,对优化误差函数的惩罚越大。设计人员可以指定应用于模型中所有表面的一般约束。例如,一般约束可以将最小边缘厚度目标设置为大于1.0 mm。除此之外,还有一些特定约束,比如一个特定表面的中心厚度,这些约束特别适用于某一个指定的表面。一般约束应用于整个系统以及所有镜头表面,然而特定约束,正如他们的名字一样,应用于特定的表面。

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    hyqfxlt:新版本真的的确不一样了,GUI也好看多了(2019-08-14)