[原创]SYNOPSYS 光学设计软件课程三十二：鬼像分析 [复制链接]

tw>2<zmSi%  
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。 r]UF<*$  
     i*Ldec^  
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。 4]uj+J  
     uTxa5j  
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。打开镜头1.RLE并运行，然后看看PAD显示。 `}$o<CJ  
     b.@a,:"  
      D**GC  
打开MGH对话框 QCF'/G
 
     e[fOm0^.c  
     0n}13u=}  
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。 1J4Pnl+hN  
J6AHc"k.  
    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。 7l=;I%  
     LWN{  
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。 ~DI$O[KpR%  
     +t+<?M B  
     0(D^NtB7  
在Ymarg标题下，注意表面6和1组合的最小值0.5515。这告诉您从表面6反射，然后从表面1反射的光将到达像面，形成（近轴）弥散斑半径约1/2毫米。 这可能是个问题。 如果您的镜头很长，通过检查第二个列表更容易找出问题鬼像： >w@+cUto  
     AO$AT_s  
     a+E&{pV  
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。 &~ y)b`r  
     kkF)Tro\  
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： >sfg`4  
{P]C>  
       6:]N%  
; 鬼像分析.MAC X,7y|tb  
; 这个例子研究了镜头中的鬼影 &)%+DUV|  
; 它在所有四种模式下运行鬼像. S{
rltT-  
CCW      ! 先清理；清除命令窗口 .h7s.p?  
KAG L^3&  
FET 1 _`|1B$@x  
CHG      ! 关闭图形窗口 K>@yk9)vi  
CFIX      ; 修复清晰的光圈以删除虚化的鬼影 \ ;npdFy  
VIG xzm]v9k&  
END Nr4:Gih  
SSS .003 ; 这里有小的光斑尺寸 <EpL<K%  
GAW      ; 每张图片需要添加新的图形窗口 bf"'xn9  
GHPLOT 4000 P 10 .5 0 1   ; 选择模式1，单个光线 )U?_&LY)[M  
R .01 ALL   ; 这也是默认的反射率。 - {QU>`2  
PLOT CWn\KR  
GHPLOT 20000 P 1 .5 0 2 L   ;  现在得到的是一个倾斜的透视图，Drad.0004 NQk aW)  
PLOT q8v[u_(yD  
GHPLOT 20000 P 1 .5 0 3 L _h~ksNm5u  
DRAD .0004 qd*}d)!  
PLOT -n|bi cP  
GHPLOT 400 P 1 .5 0 4 L        ; 绘出单个的鬼像 &9p!J(C  
PER 0 0 0 1 99 /o9T [^\  
PLOT
]:<!(  
GRW      ; 恢复图形选项（图形重复使用窗口）     N{;!xIv  
Y%s:oHt  
r9i?H  
?Z7`TnG$uf  
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 。 L*(9Hti  
     3!"N;Q"  
     m+kP"]v  
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： *qd:f!Q3  
     g* q#VmE  
     %ou,|Dww  
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： \G" S7  
     ~s!Q0G^G  
     \<4N'|:  
那个尖峰确实是我们的鬼像。另一种查看它的方法显示在图像-3图中： eqo0{e  
     {PHH1dC{  
     };/QK*  
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。返回MGH对话框 yn4T!r "  
     liKlc]oM  
     :C~Ar]  
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。 ^SdF\uk{?6  
     ^\\3bW9
}H  
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。 .DCHc,DxA  
     Z'z)Oo  
     QU"WpkO  
输出数据： > H!sD\b  
     @I_cwUO  
     9wgB JJl7  
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。 e~o
!Qm  
     M";qo6
  
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。 e7vm3<m4  
     )pB#7aEw  
     diq}\'f  
这将打开一个描述如何控制鬼像的页面。 f98,2I(>`+  
     T
lqHj  
10.3.1.5 鬼像图像控制 下一个已有目录 SK<R
k  
     gq+SM i=  
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。 :RaQ =C  
     Ot=jwvw  
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 zC?'Qiuh*  
     _Cmmx`ln  
M TAR WT A PGHOST JREFH JREFL tcD7OC:"6  
     zA,vp^  
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 9mF'  
     ~6[?=mOi'  
M 5 0.1 A PGHOST 6 1 ~f/|bcep  
     ewZ?+G+m  
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。 wu41Mz7  
     7
+O)AU{  
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。