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。 _aK4[*jnqh
这是一个初始镜头，一个校正不佳的三片式镜头： +JPHQx'W
（如果您想自己运行此案例，则初始镜头名字为6.RLE。） |>jlmaV
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： Ztj~Q 9mu
FETCH 6 M }qrF~
PANT :y3e-lr
VLIST RAD 1 2 3 4 6 # ByrX\
VY 1 TH 20 3 VY 2 TH OQ*rxL cA
VY 3 TH 20 3 Gu5%P ou
VY 5 TH (cd tUE 8
VLIST GLM 1 3 BiCC72oig
END JQk][3Rv
Ob
m%\h
AANT l@<yC-Xd
AEC ; AUTOMATIC EDGE CORRECTION ~WX40z
ACC ; AUTOMATIC CENTER THICKNESS CONTROL yv t
:/X
jZP~!q
GNR .5 1 3 2 0 iw0 |A
GNR .5 1 3 2 .5 ZFa<{J<2
GNR .5 1 3 2 .7 [FN4 _
GNR .5 1 3 2 1. ) sG/H8
GNR .5 1 2 1 0 CZ}%\2>-v
GNR .5 1 2 3 0 uM74X^U
GNR .5 1 2 1 1 i YBp"+#2
GNR .5 1 2 3 1 ]n (:X
END >%Nqgn$V
*;X,yEK[
SNAP ; REQUEST SNAPSHOTS AS OPTIMIZATION RUNS bZd )4
SYNO 50 ; REQUEST OPTIMIZATION FOR 50 PASSES 5_E,x
^UiSezc I
镜头质量得到改善，但5阶球差和三阶球差没有平衡： : ?J0e4.]
转换成非球面。 将下面的行添加到PANT文件并重新优化。 > w)A~ F<
VY 1 G 3 iK=SK3)vR
VY 1 G 6 Q|i`s=|
VY 1 G 10 Z9k"&F ~u}
5`O af\S
现在镜头要好得多，正如所期望的那样 - 但是非球面表面看起来是什么样的？ ASY列表给出了系数： jp viX#\S_
SPECIAL SURFACE DATA }S}9Pm,:
______________________________________________________________________________ e'L$g-;>4b
SURFACE NO. 1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE ^rIe"Kx
G 3 -3.740105E-08 (R**4) G 6 1.619749E-11 (R**6) G 10 2.852988E-14 (R**8) p!RyxB1.|
aOK,Mm:iO
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 .C?rToCY
ADEF 1 PLOT. VVVw\|JB>
n|Smy\0
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 Az4a| .
M 0 100 CLINK E !}~ j
ADEF 1 VF jNrngl
CD1 FILE 6 o.M.zkP a
= CD1 *7:HO{P>Y
;+Uc} =
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）。 C
Ch38qBp
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。 YpwMfl 4
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））： @-H D9h
FINAL 5 #oQDt'
ABERRATION LIST PAHkF&
NAME TARGET WEIGHT RAW VAL. FINAL ERROR R. EFFECT 4M{]YZ Mw8
81 0.0000000 0.9362033 SR 0.0140 0.130792E-01 0.028286 5Ff1x-lQ
A 2 YC 0.70000 0.50000 0.83333 0.00000 H;=+ +Dh
2 j( ]Bt:
103 0.0000000 1.7262735 SR -0.0070 -0.120986E-01 0.024204 `6B jNV
A 2 YC 1.00000 0.16667 0.50000 0.00000 ~L ufHbr
b0abl Vk
157 0.0000000 1.1508490 SR 0.0141 0.162809E-01 0.043829 M@?,nzs
K
A 1 YC 1.00000 0.25000 0.75000 0.00000 `zB Q:_3J_
jg+q{ ^
161 0.0000000 2.5733766 SR -0.0064 -0.165815E-01 0.045462 dlB?/J<
A 1 YC 1.00000 0.25000 -0.25000 0.00000 cs6I
K6wo
Y~C;M6(P
163 0.0000000 1.1508490 SR -0.0111 -0.127588E-01 0.026917 pJ ;4rrSK
A 1 YC 1.00000 0.25000 -0.75000 0.00000
MT UJsH\
?)i`)mu'
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。 t $yt8#Tk
我们如何找出要添加到AANT文件中的其他行？ 简单。 当ADEF命令运行时，它会将其部分输出的副本放入AI缓冲区。 运行该命令后，询问AI问题 }!n90
9 L
BUFFER? :HTV 8;yc
g W(7jFl
看看放在哪里。 B`1"4[{
BUFF? =abBD
*^_ywqp
The current FILE BUFFER contains ];VJ 54
1 0.02051954 BEST FIT CV =V(|3?N
2 48.73404382 BEST FIT RD hm+,o_+
3 -5.38236122E-13 VERTEX SHIFT &ytnoj1L(
4 0.50763222 VOL. REMOVED -|aNHZr
5 0.00097815 PEAK DIFF. 'v V |un(6
6 0.00031781 RMS DIFF. QGI_aU
'X@>U6s
位置编号6具有所需的RMS差异 - 我们想要控制的数量。 所以我们运行这个新的优化，光扇图几乎没有变化。 现在非球面看起来像什么？ "F fIq;
SYNOPSYS AI>ASY Lkl+f~m
xY,W[?3CY
SPECIAL SURFACE DATA Y ]-7T-*+t
______________________________________________________________________________ [>y 0Xf9^
SURFACE NO. 1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE NiPa-yR h
G 3 -3.290403E-08 (R**4) G 6 1.879146E-11 (R**6) G 10 3.012221E-14 (R**8) Pe<}kS
m 4
G" &yE.E5
ADEF 1 PLOT L4?)N&V
0z1UF{{
现在RMS差异仅为0.00018。 在这里，我们的镜头只有43％的非球面偏离，并且性能基本相同。 _b(y"+k
现在调整加权因子可能是有意义的，分阶段增加它直到性能开始降低。 这可能会产生比上面更容易制作的镜头。
~!A*@a C
通过简单地拾取FILE 5而不是6，我们也可以控制峰值差异而不是RMS。让我们试试这个想法。 将额外的AANT条目更改为 HJ+I;OJ
M 0 50 CLINK pg:1AAhT[
ADEF 1 ~+r "% KnG
CD1 FILE 5 Jx(`.*$
= CD1 |wYOO(!
X
\GB:#:X
并重新优化。 现在峰值偏离较小，仅0.00031毫米。 % @9pn1,
制造这种非球面有多难？ 让我们来看看： 4EtP|
ADEF 1 FRINGES d|?'yX
uv$ t>_^
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。 Dd:;8Xo
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。 @cz\'v6E
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