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    [原创]SYNOPSYS 光学设计软件课程三十四:90度目镜 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-08-08
    在本课中,我们将设计一个目镜。我们将让计算机完成几乎所有工作。结果是一个具有良好性能的8片镜片的镜头 I}g|n0o  
    我们假设望远镜物镜图像直径为1.2英寸,我们希望观察者看到90度的无畸变图像。 这种镜头可以通过两种方式设计:从物镜到眼睛,或者从眼睛到物镜。 在这个例子中,我们将选择前一个方案。 (在第37课中,我们将以另一个方案进行。) ).O2_<&?F  
    我们将从远处的物镜将光线对准镜头,首先对准镜头内一英寸的一点,并要求光线以45度的角度从轴上射出。 qdkTg:QJ,  
        
        以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) Bc9|rlV,  
    xdTzG4  
        TIME dC;d>j,  
        CORE 12 D^R! |K/  
        OFF 1 99 u):Rw  
        DSEARCH 5 QUIET MS*Mem,  
        SYSTEM l<)JAT;P  
        ID EYEPIECE EXAMPLE \<MTY:  
        OBD 1.0E9 45 1.27 :R|2z`b!  
        UNI MM Zkb,v!l  
        WAVL CDF "6 Hj ji@A  
        WAP 1 E/ed0'|m  
        END GF.g'wYc)Y  
         {*=5qV}  
        GOALS )>A%FL9  
        ELEMENTS 9 px(1Ppb9  
        TOTL 200 .01 @1qUC"Mg  
        BACK 0 0 $gD(MKR)~  
        FNUM 7.0 10 Dil4ut- $  
        ASTART 5  d7-F&!sQ  
        THSTART 5 xzf)_ <  
        RSTART 100 Z`1o#yZ  
        RT 0.25 CPCB!8-5  
        NPASS 80 4#Nd;gM2  
        ANNEAL 100 10 Q 100 qI%9MI;BV  
        SNAP 10 Y8CYkJTAD-  
        TOPD U-^S<H  
        STOP FIRST         #( Yb lY  
        STOP FREE PQ!?gj  
        QUICK 50 100 TX5/{cHd  
        FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.     : w`i  
        FWT 3 1 1 1 1 1 6V_5BpXt  
        END FVLA^$5c  
         Mud\Q["  
        SPECIAL AANT $YO]IK$  
        ACA 50 1 1 "@'9+$i6  
        ADT 10 .1 10 GMp'KEQQ  
        M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1     ~|d?o5W  
        M -.008 10 A P HH 1         58gt*yVu  
        M -.004 10 A P HH .5     ~s ja^  
        M -.0064 10 A P HH .8 P6Z,ci17  
        M 0 1 A P YA 1         ^J=txsx  
        S GIHT C g,w6<7  
        END )d a8 Ru  
        GO "lj:bxM2C  
        TIME _xwfz]lb+  
    ;og<eK  
    这是从DSEARCH 返回的图纸。 Wv'B[;[)  
        
        这些都是合理的目镜配置。 最好的一个在顶部,名为DSEARCH09.RLE,它在PAD中自动打开。 Uc;IPS  
        
        该程序创建了一个优化MACro并将其加载到编辑器窗口中。 在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。 I Y-5/  
         O#Ax P}  
        PANT HE .Dl7 {  
        VY 0 YP1 gYIYA"xN`  
        VLIST RD ALL C4d1*IQk  
        VLIST TH ALL ON=ley  
        VLIST GLM ALL K1:)J.ca_  
        END '$nGtB5  
        AANT P leqSS}KU+  
        AEC $R}iL  
        ACC Jx[e{o)o  
        M   0.142857E+00  0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM H ;}ue  
        GSR     0.250000     3.000000      4  M     0.000000 ]V7hl#VO  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.300000 x-k /rZ  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.600000 .TU15AAc  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.750000 6*oTT(0<p  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.900000 0 #; s{7k  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     1.000000 $f-pLF+x  
        GSO     0.250000     0.246460      4  M     0.000000 N@ tb^M  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.300000 \nt'I;f  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.600000 Z19y5?uR  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.750000 fH{$LjH(  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.900000 B ~bU7.Cd  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     1.000000 9_^V1+   
        M   0.200000E+03  0.100000E-01 A TOTL i; uM!d}  
        ACA 50 1 1 'n`$c{N<tM  
        ADT 10 .1 10 ^HKaNk<  
        M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 JugQ +0  
        M -.008 10 A P HH 1   (.t:sn"P  
        M -.004 10 A P HH .5 3Jit2W4  
        M -.0064 10 A P HH .8 wY)GX  
        M 0 1 A P YA 1   m#(x D~V  
        S GIHT BU .G~0  
        END o{,(`o.1O  
        SNAP  10/DAMP    1.00000     PltPIu)F  
        SYNOPSYS   80 dNmX<WXG  
    让我们运行这个并观察镜头的改善结果。以下是我们在进行一些优化和模拟退火后得到的结果: 6iS+3+  
        
        我们想要进一步改进。将OPD光扇图分配到PAD 2上,我们在全视场看到一个波长的误差。     a.Vs >1  
    准备一个新的MACro 如下: g4932_tC  
    rV{e[fGd  
        STO 9 ZACn_gd[5  
        CHG xpo}YF'5  
        NOP  5Ww\h  
        18 TH 2000 'Pn`V{a  
        19 YMT <AXYqH7%A  
        20 [IW7]Fv<F  
        END z(a:fL{/XG  
        STEPS = 100 x@x@0k`A2  
        PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 t)ry)[Dxv  
        GET 9     &Vm[5XW  
    运行这个宏。这将完成以下工作: 1.删除表面 18上的YMT解(通过 NOP, 删除所有解)。 2.把19号表面放在2000毫米的距离。 这将模拟假定在那个距离的望远镜目标。 3.将一个稍后会聚焦于表面20的YMT解赋给表面 19。 4.声明表面20,因此它是存在的。 5.在视场上制作表面19的主光线拦截图。如果光线全部撞击在表面19的中心附近,则像差将受到控制 UY^f|f&  
        
        我们想要避免 “芸豆”效应,如果瞳孔有很多球像,就会出现这种效应。 随着你的眼睛移动,视场的一部分图像会消失。 l0,O4k2'  
    在眼睛位置放大图像,然后单击按钮运行Pad Scan™↑。光线可以很好地瞄准眼点。虽不完美——但是,镜头的设计是关于权衡的,不是吗?我们认为这些小错误已经足够好了。 -M9 4 F  
    接下来我们要检查畸变。一些质量差的目镜显示出明显的畸变,因此我们必须进行检查。命令GDIS 21 G将生成如下图片: jP]'gQ!-w  
        
        我们通过在评价函数中加入一个项目得到了良好的性能,该项目取全局Y坐标并减去GIHT的值。可以这么做么?单位都错了! N{@ eV][Q  
    该镜头处于AFOCAL模式,输出Y坐标实际上是来自轴的光线角度,以弧度为单位。GIHT类似地是在近轴上的弧度角。如果两者数值相同,则系统没有畸变。 &wvv5Vd  
    现在难点是,我们必须检查图像质量。这是大约1/2波长的横向色差。为了分析这一点,我们给镜头设置了10个波长,根据天文物体和人眼的光谱进行加权。首先,我们删除曲率求解,因此半径不会随光谱改变。 W12K93tO  
    0<;B2ce  
        CHG u-<s@^YG  
        NOP od|.E$B  
        END m/h0J03'T  
        MSW ~-zC8._w3r  
    当光谱向导打开时,我们选择天文学资源例如太阳,月亮,行星。然后我们单击视觉,并选择视觉,明视觉。 单击10个波长的选项,然后单击“获取光谱”。 ZaV@}=Rd8  
        
        这是光源和探测器组合的光谱。单击精细设置,将光谱向右移动一点。然后对镜头单击应用于镜头并关闭对话框。 G 3x1w/L  
        
        关闭向导并打开MPF对话框。这将显示衍射点在视场上的扩散。选择外观显示,通过4放大,然后执行。 @5ybBh]   
        
        我们可以通过打开对话框MGS,选择绘制条纹 X设置为3,然后点击OK来显示图形系统总结 ld6@&34  
        
        衍射限制了大部分视场的清晰度。我们必须判断目标值。这里显示的弥散斑与你眼睛能查看的清晰度相当。 #,pLVt<  
    这个镜头是DSEARCH列表上的头一个镜头,但是我们有时会尝试其他初始结构的镜头。请检查它们——并注意,由于我们在本课中使用了模拟退火特性,每次返回的结果都会有所不同。所以多运行DSEARCH几次,每次都要优化和检查结果。并尝试使用RSTART的值。 suSIz 7:  
    如果我们对这个目镜的结果满意的话,下一步就是把它优化成可加工的镜头。阅读有关IRG和ARGLASS的内容,您将了解更多。
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