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    [原创]SYNOPSYS 光学设计软件课程三十二:鬼像分析 [复制链接]

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    离线小火龙果
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2019-11-26
    你的镜头看起来很好,光阑设计的很好。但是当你测试它的时候,每当一个明亮的光源进入到视场中,可以看到一个糟糕的鬼像。这不是一个好结果,而且这种情况经常发生。 GF'f[F6oI  
    为了避免这种意外,你可以在MGH对话框(菜单、鬼像),通过这些工具在设计的早期发现问题,并在完成前纠正它们。 1[SA15h  
    "]#'QuR  
    简而言之,鬼像是由镜头系统内的两次不需要的反射光引起的光的聚焦图像。 如果您有3片透镜,则有15个可能的鬼像。 有6片透镜,你有66种可能性,依此类推。 要查看其中一些工具可以执行的操作,请使用ID MIT 1至2 UM镜头对镜头1.RLE进行FETCH。 然后看看PAD显示。 BxdX WO  
    (~&w-w3  
    F+uk AT  
    打开MGH对话框 s]Gd-j  
    hbI;Hd  
    在左上角是GHOST按钮。这一特性用于近轴光线追迹来寻找鬼像,当然,它所发现的鬼像与真实光线形成的鬼像有所不同。尽管如此,结果通常很接近,你可以看到问题出现的地方。你可以给镜头中的任何一个或所有的表面分配反射系数,当程序估计它发现的每一个鬼像的强度时,它会考虑这些值。对话框以默认的1%反射率打开,应用于所有的镜头表面。单击GHOST按钮。 rLzW`  
    你会得到如下数据。首先分析所有表面的组合;输出的一部分如下所示。 `*aBRwvK~  
        --- GHOST R 0.01 PNpu*# Z`  
        ID MIT 1 TO 2 UM LENS 2 n)gpLIJ  
      WK==j1  
    XQ?fJWLU  
        GHOST IMAGE ANALYSIS  )3%@9  
    ,?(ciO)  
    zTY;8r+  
        --- R 0.01 ALL SE)nD@:  
        --- END d>|;f  
         NO.   GHOST SURF       Ymarg        U'marg        Ychief     INTENSITY ETfF5i}  
        _________________________________________________________________________ HCj> ,^<h  
    w2OsLi Sv  
    GoIQ>n  
        1        2 -   1       -30.0244       -0.3778        7.3095   1.10930E-11 [b/o$zR  
        2        3 -   1        27.2543       -0.3984        4.6907   1.34627E-11 *5D3vB*S  
        3        3 -   2        63.5945       -0.2721        4.1819   2.47264E-12 c -B/~&  
        4        4 -   1       -46.5167       -0.2920        4.9249   4.62149E-12 '#D8*OP^  
        5        4 -   2       -25.1674       -0.3088        6.6272   1.57879E-11 !D:Jbt@R<n  
        6        4 -   3       -75.6813       -0.4937        4.4156   1.74591E-12 BpH%STEN  
        7        5 -   1       -45.8712       -0.2619        4.0455   4.75247E-12 ~.oj.[ }  
        8        5 -   2       -27.0481       -0.2839        6.4039   1.36686E-11 ag 8`O&+  
        9        5 -   3       -72.6068       -0.4577        2.7558   1.89691E-12 Z\ )C_p\-  
        10        5 -   4        -3.4550       -0.3402        6.5304   8.37735E-10 /t5p-  
        11        6 -   1         0.5515       -0.5074        4.2824   3.28758E-08 uel{`T[S  
        12        6 -   2        44.1259       -0.4028        8.4078   5.13585E-12 f~ZEdq8  
        13        6 -   3       -38.8865       -0.5677        1.4386   6.61305E-12 iZxt/}1X0  
        14        6 -   4        67.9018       -0.0930        9.4364   2.16889E-12 `PlOwj@u0`  
        15        6 -   5        66.9185       -0.0241        8.9874   2.23310E-12 1e}8LH7  
        16        7 -   1       -26.2150       -0.5336      -37.0598   1.45513E-11 |^( M{  
        17        7 -   2        17.4775       -0.4677       31.7392   3.27372E-11 `}fw1X5L  
        18      7 -   3       -71.3906       -0.6925     -107.3067   1.96208E-12 sg AzL  
    在Ymarg标题下,注意表面6和1组合的最小值0.5515。这告诉您从表面6反射,然后从表面1反射的光将到达像面,形成(近轴)弥散斑半径约1/2毫米。 这可能是个问题。 如果您的镜头很长,通过检查第二个列表更容易找出问题鬼像: U>F{?PReA?  
        CUMULATIVE GHOST DISTRIBUTION ~<)vKk  
    NORMALIZED FOR DETECTOR SEMI-APERTURE        0.0100 HB iBv-=,  
    mgQIhXH5L  
    Ef@,hX  
      NO.  GHOST INTENS.  ACCUM. INTENS.  SURFACES =Op+v"  
    _____________________________________________ Ri)uq\E/#  
        6   1.74591E-12    1.74591E-12     4     3 VhEka#  
        9   1.89691E-12    3.64282E-12     5     3 ~OypE4./1  
        18   1.96208E-12    5.60491E-12     7     3 I g \#f  
        14    2.16889E-12    7.77380E-12     6     4 )D/ 6%]O  
        15    2.23310E-12    1.00069E-11     6     5 nidr\oFUIn  
        3   2.47264E-12    1.24795E-11     3     2 &<]<a_pw  
        20   3.94955E-12    1.64291E-11     7     5 BKIjNV3  
        19   4.15611E-12    2.05852E-11     7     4 [6tSYUZs  
        4   4.62149E-12    2.52067E-11     4     1 $yu?.b 9H#  
        7   4.75247E-12    2.99592E-11     5     1 wtH~-xSB|  
        12    5.13585E-12    3.50950E-11     6     2 p&Ed\aQ%z;  
        13    6.61305E-12    4.17081E-11     6     3 3BQ!qO17^d  
        21   6.62606E-12    4.83341E-11     7     6 _}gtcyx  
        1    1.10930E-11    5.94271E-11     2     1 )uheV,ZnY  
        2    1.34627E-11    7.28898E-11     3     1 T .n4TmF  
        8   1.36686E-11    8.65584E-11     5     2 ;\{`Ci\  
        16   1.45513E-11    1.01110E-10     7     1 '@=PGpRF  
        5   1.57879E-11    1.16898E-10     4     2  P_Hv%g  
        25    2.20749E-11    1.38973E-10     8     4 6b=q-0yj  
        26    2.25477E-11    1.61520E-10     8     5 /+|#^:@  
        17   3.27372E-11    1.94257E-10     7     2 1G^#q,%X_v  
        24   5.08281E-11    2.45085E-10     8     3  5@!st  
        23   5.72162E-11    3.02302E-10     8     2 OW@\./nM  
        28   8.28536E-11    3.85155E-10     8     7 S\#17.=  
        10   8.37735E-10    1.22289E-09     5     4 D(]E/k@ ;~  
        27   3.67946E-09    4.90235E-09     8     6 ,"2TArC'z  
        22   1.09304E-08    1.58327E-08     8     1 J'T=q/  
    DAO]uh{6  
        11   3.28758E-08    4.87085E-08     6     1 y 1\'( 1  
    在这里,鬼像被分类,最严重的鬼像显示在数据底部,并且它们计算累积的强度,并列出和总结。实际上,累积的鬼像强度,4.87E08主要是来自于那个单独的鬼像,它的强度是3.29E-9。现在我们知道鬼像从哪里来了。让我们看看效果。 oBQm05x"  
    为此,打开名为GHPLOT.MAC的MACro。 (通过本课程,您应该知道如何使用MACro编辑器,您可以使用命令EE打开它。)这是MACro: e'9r"<>i  
        ; GHPLOT.MAC h6D^G5i  
        ; THIS EXAMPLE EXAMINES THE GHOST IMAGE IN A LENS ; IT RUNS GHPLOT IN ALL FOUR MODES. "TOa=Tt{,  
    nH-V{=**  
    vVxD!EL  
        CCW      ! CLEAN UP FIRST; CLEAR COMMAND WINDOW G }nO@  
        KAG cr;`Tl~}s  
        FET 1 gm"#:< )  
        CHG     ! AND CLOSE GRAPHICS WINDOWS f 2YLk  
        CFIX      ; FIX CLEAR APERTURES TO DELETE VIGNETTED GHOSTS R.9V,R5  
        VIG YN/ }9.  
        END SU.ythU2,c  
             ; AND TURN ON VIG MODE IF OFF EHf\L  
        SSS .003 Vu8,(A7D%O  
               ; SMALL SPOT SIZE HERE #q\x$   
        GAW      ; NEED NEW WINDOW FOR EACH PICTURE (GRAPHICS ADD WINDOWS)  ti@kKz  
        GHPLOT 4000 P 10 .5 0 1   ; SELECT MODE 1, INDIVIDUAL RAYS jeUUa-zR3  
        R .01 ALL   ; THIS IS ALSO THE DEFAULT REFLECTANCE p9eRZVy/  
        PLOT 3L5r*fa  
    zZ-\a[F  
    <n"C,  
        GHPLOT 20000 P 1 .5 0 2 L   ; NOW GET AN OBLIQUE PERSPECTIVE VIEW DRAD .0004 ` uCIXb  
        PLOT 2{|$T2?e  
    zg)sd1@  
    ?Bi*1V<R  
        GHPLOT 20000 P 1 .5 0 3 L   ; THIS MAKES COLORED BINS yHo[{,4itA  
        DRAD .0004 D<$XyP  
        PLOT $A_]:qI2  
    5VW|fI  
    #U mF-c  
        GHPLOT 400 P 1 .5 0 4 L        ; AND THIS DRAWS A SINGLE GHOST WITH PER SINGLE 6 1 9LJZ-/Wq  
        PER 0 0 0 1 99 \*t~==WB  
        PLOT ,M5}4E7L%s  
    `{v?6:G:Q  
    sBX-X$*N  
        GRW      ; RESTORE GRAPHICS OPTION (GRAPHICS REUSE WINDOW) $FTO  
    GHPLOT有四种模式,在继续之前,最好先阅读他们。 由于此MACro已经在编辑器中,只需选择字符GHPLOT,然后查看TrayPrompt 。 3>M&D20Z  
    )FN;+"IJ  
    于这是一个多行命令,因此提示无法显示整个格式,但如果在显示提示时按F2键,则帮助文件将打开索引中的该部分。 我们将在本课中使用所有四种模式。 对GHPLOT的第一次调用使用模式1,生成在图像平面上HBAR = 0.5处的对象点叠加的所有鬼像图像: @@G6p($  
    Hh;:`;}  
    在视场中间确实有一个黑色的斑点。 这可能是我们之前标记过的鬼像。 模式2分析显示与倾斜透视图相同的能量分布: o +B:#@9?  
    rh*sbZ68>E  
    那个尖峰确实是我们的鬼像。 另一种查看它的方法显示在mode-3图中: W#fZ1E6  
    `_ %S  
    最后,模式4绘图选出了特定的一组反射(我们所需要的)并绘制出一组子午面的扇形光线。 OHr Y(I6  
    NE2pL@ sk  
    在这里,光从左边进入变为红色,从表面6反射后变成蓝色,然后在表面1处第二次反射后变成绿色。它确实在像面聚焦,但是有很多球差 所以鬼像不是很尖锐。 G"5D< ]  
    再看一下MGH对话框,您会看到我们还没有使用过的其他四个功能。 让我们在0.5视场区域追迹真实鬼影的路径。填写框 如图所示,然后单击RGHOST按钮。 HvwYm.$zE  
    )j l 8!O7  
    输出数据: 0 fXLcal  
    zw<p74DH  
    g]~h(mI  
        --- RGHOST 6 1 0 .5 SURF U @v*0  
                               RAY VECTORS          (X DIR TAN)  (Y DIR TAN)  (INC. ANG.) )::>q5c  
         SURF             X             Y            Z           ZZ           HH          UNI G6P)C##ibn  
        _____________________________________________________________________________________ uQ$^;Pr  
        OBJ       0.000000     0.000000     0.000000     0.000000 8.750000E-12 a 3SlxsWW  
        1    0.000000     8.750000     0.442564     0.000000    -0.056702     5.790967 _n8GWBi  
        2    0.000000     8.540210     0.142402     0.000000    -0.086503     1.334779 eYUr-rN+)z  
        3    0.000000     8.256701     1.510615     0.000000    -0.246653    15.791928 .jw}JJ  
        4    0.000000     6.624679     0.478579     0.000000    -0.384916     5.591649 6DIZ@oi  
        5    0.000000     6.274262     0.388953     0.000000    -0.226690    13.957837 Vgb *% I  
         --- RAY REVERSES AFTER NEXT SURFACE --- (:V>Hjt  
        6    0.000000     5.481374    -0.886627     0.000000     0.444814 /'2O.d0}.  
            5       0.000000     6.994957    -0.483893     0.000000     1.206445 ^jB8Q  
            4       0.000000     7.951450    -0.691073     0.000000     0.498903 S{]7C?4`  
            3       0.000000    10.791512    -2.647176     0.000000     0.470102 uP3_FX: e  
            2       0.000000    12.783436    -0.319172     0.000000     0.221387 1F8 W9b^D  
        1    0.000000    13.505397     1.058091     0.000000    -0.095157 `^JJ&)4iv  
        2    0.000000    13.193103     0.339970     0.000000    -0.151262 bu7'oB~:V^  
        3    0.000000    12.414364     3.579028     0.000000    -0.404621 Am0{8 '  
        4    0.000000    10.296378     1.164810     0.000000    -0.674892 Di_2Plo)4  
        5    0.000000     9.767857     0.947929     0.000000    -0.369535 -ezY= 0Q&  
        6    0.000000     8.241826     2.077523     0.000000    -0.148082 F7L&=K$2y  
        7    0.000000     4.247415     0.334421     0.000000    -0.153884 -{XRA6  
        8    0.000000     3.743737     0.107527     0.000000    -0.282387 thi1kJ`L  
        GHOST REFLECTED FROM SURFACES    1    6 AT SURFACE    9 :AdDLpk3j  
             X              Y               ZZ             HH >>b3ZE|5  
        --------------------------------------------------------------- Lf([dE1  
            0.00000       -0.828738         0.00000       -0.282387 JCcZuwu[  
    光线从表面6反射,然后再从表面1反射,并进入像面,其Y坐标为-0.829mm。 这确实是一个糟糕的鬼像。 V3;.{0k  
    如果你在设计过程的早期就发现了这个问题,那么它很容易控制。键入HELP GHOST,然后选择描述控制鬼像的链接。 HW4 .zw  
    hRI"y":zD  
    这将打开一个描述如何控制鬼像的页面。 9Ya<My  
    10.3.1.5 鬼像图像控制 下一个已有目录 X=JmF97  
    鬼像图像由来自一个或多个折射表面的反射引起。 SYNOPSYS可以评估和控制两种类型:GHOST程序可以显示哪些表面的组合会导致鬼像的产生,而BGI可以评估在镜头系统内的另一个位置形成的鬼像的属性。 &;,,H< p  
    从一个选定的近轴鬼像,为了控图像制弥散斑的大小,输入是 XfE?C:v   
      M TAR WT A PGHOST JREFH JREFL g[ 0<m#"  
    在这里,您可以看到控制鬼像所需的简单输入。 您的AANT文件中的命令是 1% F?B-k  
        M    5 0.1 A PGHOST 6 1 jCAC `  
    调整权重使其他像差很好地平衡。 如果我们达到这个目标,鬼像将是以前的1%。 5的目标有点随机; 一个面积更大的鬼像也是一个更暗的鬼像,这猜测是一个很好的开始。 >h2%[j=  
    我们发现,这个过程通常会对指定的鬼像产生很大的改进。然而,另一种反射组合通常会产生新的鬼像,这就需要在优化函数中使用鬼像和另一种PGHOST像差进行另一种评估。当它们出现的时候,你把它们加起来,直到你到达一个点,在这个点上,许多鬼像的强度大致相同。我们从来没有遇到过这样的情况:这种强度高到足以成为一个问题。如果是的话,那么是需要在问题表面上使用镀膜来解决了。
    1条评分光币+5
    elsaqueen 光币 +5 优秀资料,加分! 2020-01-07
     
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