设计容易制造加工的非球面:SYNOPSYS 光学设计软件
r}4
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。 MFtC2*
这是一个初始镜头，一个校正不佳的三片式镜头： }? :T*CJ
（如果您想自己运行此案例，则初始镜头名字为6.RLE。） f{w[H S,z
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： 3n)\D<f ]#
FETCH 6 [KW9J}]
PANT r]B`\XWz
VLIST RAD 1 2 3 4 6 n.b_fkZNr
VY 1 TH 20 3 VY 2 TH ,o p S)C$
VY 3 TH 20 3 9TU B3x^
VY 5 TH S rom@c
VLIST GLM 1 3 m4@Lml+B,
END k fY 0u
g?gF*^_0
AANT K9_@ [}Ge
AEC ; AUTOMATIC EDGE CORRECTION m0,TH[HWGF
ACC ; AUTOMATIC CENTER THICKNESS CONTROL 7Ml OBPh
5,#aN}v#?
GNR .5 1 3 2 0 q M(@wFg
GNR .5 1 3 2 .5 (r-8*)Qh8
GNR .5 1 3 2 .7 v VF T0_
GNR .5 1 3 2 1. reb WXz7
GNR .5 1 2 1 0 bcUa'ZfN<
GNR .5 1 2 3 0 Fvr$K*u
GNR .5 1 2 1 1
(2dkmn
GNR .5 1 2 3 1 hr?0RPp}
END A,;[9J2\&
*Xk gwJq
SNAP ; REQUEST SNAPSHOTS AS OPTIMIZATION RUNS C P LsSv5
SYNO 50 ; REQUEST OPTIMIZATION FOR 50 PASSES _}l7f
#^9a[ZLj0
镜头质量得到改善，但5阶球差和三阶球差没有平衡： 0I}c|V'P
转换成非球面。 将下面的行添加到PANT文件并重新优化。 m/"}Y]n!
VY 1 G 3 om1D} irKT
VY 1 G 6 i{ }Q5iy
VY 1 G 10 ?#|in}
gCZm7dgo
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： Y.#:l <
SPECIAL SURFACE DATA $p\ 0/
______________________________________________________________________________ Tilw .z
SURFACE NO. 1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE /MbWS(RT
G 3 -3.740105E-08 (R**4) G 6 1.619749E-11 (R**6) G 10 2.852988E-14 (R**8) vPET'Bf(YV
8.tp#x,A
我们使用了22个G非球面系数项中的三个。 查看该表面与最贴近的球面的贴合程度（CFS）。 输入命令 I6Oc`S!L
ADEF 1 PLOT. *|S{%z9>
`e }6/~R`
该图表显示与CFS有很大不同。 这可能难以准确控制。 让我们看看我们是否可以通过更容易制作的非球面获得类似的性能。 在AANT文件中添加了这些行 K j 6@=
M 0 100 CLINK +|.6xC7U
ADEF 1 d$PQb9 Q+f
CD1 FILE 6 im@c||
= CD1 >]/aG!
t}2M8ue(&
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）。 x-H R [{C
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。 8RJa;JsH
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））： _MzdbUb5,
FINAL 5 V ee ;&
ABERRATION LIST */ok ]kX'
NAME TARGET WEIGHT RAW VAL. FINAL ERROR R. EFFECT FK,Jk04on
81 0.0000000 0.9362033 SR 0.0140 0.130792E-01 0.028286 ;s w3MRJ
A 2 YC 0.70000 0.50000 0.83333 0.00000 4@"n7/<
ke5_lr(
103 0.0000000 1.7262735 SR -0.0070 -0.120986E-01 0.024204 l/6(V:
A 2 YC 1.00000 0.16667 0.50000 0.00000 &h?8yV4B
($ s%B
157 0.0000000 1.1508490 SR 0.0141 0.162809E-01 0.043829 ! 345
A 1 YC 1.00000 0.25000 0.75000 0.00000 "/zDcZbL;
KZI-/H+
161 0.0000000 2.5733766 SR -0.0064 -0.165815E-01 0.045462 1l+j^Dt'[
A 1 YC 1.00000 0.25000 -0.25000 0.00000 7=@Mn F`
V6tUijz
163 0.0000000 1.1508490 SR -0.0111 -0.127588E-01 0.026917 =>Dw ,+"
A 1 YC 1.00000 0.25000 -0.75000 0.00000 xwZ 7I
g?e-D.p SF
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。 RRJN@|"
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 ka [%p, H
BUFFER? ZN-5W|' O
xXNL UP
看看放在哪里。 T`r\y l}
BUFF? 42 & m)
}OLBEhGs
The current FILE BUFFER contains Jk=d5B
1 0.02051954 BEST FIT CV Fhbp,CX4p
2 48.73404382 BEST FIT RD -% g{{'9B
3 -5.38236122E-13 VERTEX SHIFT ARa9Ia{@
4 0.50763222 VOL. REMOVED Avo"jN*<d
5 0.00097815 PEAK DIFF. vV /fTO
6 0.00031781 RMS DIFF. bPo*L~xdk
= ms
o1
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？ w\Bx =a>vc
SYNOPSYS AI>ASY TF;}NQ
*Q:EICDE7
SPECIAL SURFACE DATA GeCyq%dN
______________________________________________________________________________ x\!Uk! fM
SURFACE NO. 1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE F ][QH\N
G 3 -3.290403E-08 (R**4) G 6 1.879146E-11 (R**6) G 10 3.012221E-14 (R**8) 4I<U5@a
'3V?M;3|K
ADEF 1 PLOT ^g*2jH+
,L,?xvWG
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。 2Uq4PCx!
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。 parc\]M
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 09C[B+>h
M 0 50 CLINK DeL7sU
ADEF 1 S!wY6z
CD1 FILE 5 *kWr F* )J
= CD1 > aV
Q
@&E{
L
并重新优化。 现在峰值偏离较小，仅0.00031毫米。 L?p,Sy<RI
制造这种非球面有多难？ 让我们来看看： c=A)_ZFg
ADEF 1 FRINGES <j$n7#qk
~LuR)T=%es
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。 CkA
~'&C
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。 qOd*9AS'|M
|
