设计容易制造加工的非球面:SYNOPSYS 光学设计软件
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在本课中，将展示如何将非球面项添加到球面，从而改善图像。 然后我们重新优化它，控制非球面与最接近球面（CFS）的RMS偏离，以便更容易制造。 !sYZ1;WAO
这是一个初始镜头，一个校正不佳的三片式镜头： @q{.
（如果您想自己运行此案例，则初始镜头名字为6.RLE。） O3pd5&^g
让我们做一个简单的优化运行。 首先，我们只使用球面。 这是MACro： ] v:"
FETCH 6 _Ih"*~ r/&
PANT Yu9VtC1
VLIST RAD 1 2 3 4 6 fuWAw^&
VY 1 TH 20 3 VY 2 TH u`Kc\B Sn
VY 3 TH 20 3 ==trl#kQ%%
VY 5 TH yh).1Q-D
VLIST GLM 1 3 6z'0fi|EN
END -lXQQ#V
-
T7l ,}G
AANT %4BQY>O)@
AEC ; AUTOMATIC EDGE CORRECTION ce719n$
ACC ; AUTOMATIC CENTER THICKNESS CONTROL ]I]G3 e
J?tnS6V
GNR .5 1 3 2 0 [jEA|rd~}
GNR .5 1 3 2 .5 >t.PU.OM
GNR .5 1 3 2 .7 MJa` 4 [/
GNR .5 1 3 2 1. =5:kV /p
GNR .5 1 2 1 0 17w{hK4o8O
GNR .5 1 2 3 0 Oi{J} 2U
GNR .5 1 2 1 1 NdRE,HWd?$
GNR .5 1 2 3 1 #jO2Zu2`}
END mxe\+j#
$#wi2Ve=6b
SNAP ; REQUEST SNAPSHOTS AS OPTIMIZATION RUNS Y^|15ek
SYNO 50 ; REQUEST OPTIMIZATION FOR 50 PASSES Z&h :3;
[g{fz3
O6
镜头质量得到改善，但5阶球差和三阶球差没有平衡： P$3!4D[
转换成非球面。 将下面的行添加到PANT文件并重新优化。 n"Jj'8k
VY 1 G 3 ?DnQU"_$
VY 1 G 6 F)19 cKx7
VY 1 G 10 T~4HeEG>uH
j
J54<.D
现在镜头要好得多，正如所期望的那样 - 但是非球面表面看起来是什么样的？ ASY列表给出了系数： *$/Go 8t4u
SPECIAL SURFACE DATA >,rzPc)
______________________________________________________________________________ vq@"y%C4
SURFACE NO. 1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE i?)bF!J
G 3 -3.740105E-08 (R**4) G 6 1.619749E-11 (R**6) G 10 2.852988E-14 (R**8) vY[ u;VU
5r;)Ppo
我们使用了22个G非球面系数项中的三个。 查看该表面与最贴近的球面的贴合程度（CFS）。 输入命令 aD~S~L!
ADEF 1 PLOT. M R,A{X
.dvs&+I
该图表显示与CFS有很大不同。 这可能难以准确控制。 让我们看看我们是否可以通过更容易制作的非球面获得类似的性能。 在AANT文件中添加了这些行 CI+li H
M 0 100 CLINK 8-smL^~%#
ADEF 1 [G[{?{
CD1 FILE 6 =CL, +
= CD1 :JXcs 39
ur] WNk8bN
这里我们使用CLINK选项，它使优化程序运行下一个命令（在这种情况下为ADEF），然后从文件缓冲区中获取所需的数量。 （要了解此强大功能，请在中键入HELP CLINKCW）。 r8A'8g4cM
SYNOPSYS已经有了这种分析的命令，如用户手册的第10.3.3节所述，但如果没有，你会怎么做？ 本课程展示了如何使用其他功能来执行相同的操作，并且如果您想要执行没有命令的操作，最好知道如何使用其他功能。 U<'$ \ P
加权因子100来自哪里？ 非球面和CFS之间的RMS差异为0.00042，其他像差中最大的差异为0.045。 （要查看这些值，可以使用方便的FINAL nb命令。我们输入FINAL 5，查看五个最大的像差，并得到下表（它位于FINAL ERROR列中））： f,BJb+0
FINAL 5 `G>|g^6%i
ABERRATION LIST =Hj3o_g-
NAME TARGET WEIGHT RAW VAL. FINAL ERROR R. EFFECT kjSzu qB
81 0.0000000 0.9362033 SR 0.0140 0.130792E-01 0.028286 SO~pe$c-
A 2 YC 0.70000 0.50000 0.83333 0.00000 j",*&sy
TETfRnm
103 0.0000000 1.7262735 SR -0.0070 -0.120986E-01 0.024204 XD[9wd5w8
A 2 YC 1.00000 0.16667 0.50000 0.00000 DG3Mcf@5
s GrI%3[e"
157 0.0000000 1.1508490 SR 0.0141 0.162809E-01 0.043829 'n?"f |G
A 1 YC 1.00000 0.25000 0.75000 0.00000 F-$NoE L
b}N \h<\G
161 0.0000000 2.5733766 SR -0.0064 -0.165815E-01 0.045462 FE0 6,i\{
A 1 YC 1.00000 0.25000 -0.25000 0.00000 ubsx NCqD
6\)u\m`7-l
163 0.0000000 1.1508490 SR -0.0111 -0.127588E-01 0.026917 TNcMr bWA
A 1 YC 1.00000 0.25000 -0.75000 0.00000 bnE&-N*
s2nZW pIy
因此，这种加权将使RMS偏离与最大光线像差的误差相当。 当我们看到事情如何发展时，当然可以稍后再调整它。 S:c
lyx
我们如何找出要添加到AANT文件中的其他行？ 简单。 当ADEF命令运行时，它会将其部分输出的副本放入AI缓冲区。 运行该命令后，询问AI问题 )EN ,Ry
BUFFER? )P.,h&h/
uYd_5
nw
看看放在哪里。 %Wc$S]>i
BUFF? >waA\C}
4U[X-AIY&
The current FILE BUFFER contains #;"lBqxY`
1 0.02051954 BEST FIT CV `Cu9y+t
2 48.73404382 BEST FIT RD ldG$hk'
3 -5.38236122E-13 VERTEX SHIFT 8# Y_]Z?)
4 0.50763222 VOL. REMOVED a$LoQ<f_
5 0.00097815 PEAK DIFF. YIYuqtnSJ
6 0.00031781 RMS DIFF. 6p 14BruV
n|PW^kOE/
位置编号6具有所需的RMS差异 - 我们想要控制的数量。 所以我们运行这个新的优化，光扇图几乎没有变化。 现在非球面看起来像什么？ b_@bS<wsF}
SYNOPSYS AI>ASY \9} - 5
>SD?MW 1E
SPECIAL SURFACE DATA EhN@;D+
______________________________________________________________________________ RLDu5
SURFACE NO. 1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE vNU[ K%U
G 3 -3.290403E-08 (R**4) G 6 1.879146E-11 (R**6) G 10 3.012221E-14 (R**8) |@)jS.Bn
h:vI:V[/X
ADEF 1 PLOT M/}i7oS]
+ZRm1q
现在RMS差异仅为0.00018。 在这里，我们的镜头只有43％的非球面偏离，并且性能基本相同。 ;ZZmX]kz,M
现在调整加权因子可能是有意义的，分阶段增加它直到性能开始降低。 这可能会产生比上面更容易制作的镜头。 S's I[?\x
通过简单地拾取FILE 5而不是6，我们也可以控制峰值差异而不是RMS。让我们试试这个想法。 将额外的AANT条目更改为 }oii|=,#^
M 0 50 CLINK k:1|Z+CJ
ADEF 1 d p:5iuS
CD1 FILE 5 QO| jdlg
= CD1 @ t8{pb;v
L!2Ef4,wAz
并重新优化。 现在峰值偏离较小，仅0.00031毫米。 1qwJPM
制造这种非球面有多难？ 让我们来看看： V> Nw2u!!
ADEF 1 FRINGES ` h1>rP
Ude)$PAe %
这是一个非常漂亮的柔和的非球面，只有一些条纹到最合适的球面。 条纹是双通的; 实际差异只是显示的一半。 @h7
i;Ok
使用这些工具，人们可以利用非球面元件，同时注意它们易于制造。 ]T>YYz
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