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。 F#r#}.B='U
这是一个初始镜头，一个校正不佳的三片式镜头： cSD{$B:
（如果您想自己运行此案例，则初始镜头名字为6.RLE。） %|Qw9sbd
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： :KE/!]z
FETCH 6 h BMH)aU
PANT '?Bg;Z'L %
VLIST RAD 1 2 3 4 6 1JS2SxF
VY 1 TH 20 3 VY 2 TH 9(1rh9`=
VY 3 TH 20 3 d.F)9h]XHO
VY 5 TH &_-](w`
VLIST GLM 1 3 $^% N U
END y.a]r7
mw$Y
AANT 0irr7Y
AEC ; AUTOMATIC EDGE CORRECTION }p3b#fAr
ACC ; AUTOMATIC CENTER THICKNESS CONTROL M?&zY
"c
*>
3Qd7
GNR .5 1 3 2 0 $~u.Wq
GNR .5 1 3 2 .5 4iX-( ir,
GNR .5 1 3 2 .7 = 7/-i
GNR .5 1 3 2 1. U@lV
GNR .5 1 2 1 0 wz(K*FP
GNR .5 1 2 3 0 |"7Pv
skT
GNR .5 1 2 1 1 7nE"F!d+0
GNR .5 1 2 3 1 F 1W+o?B
END ! p.^ITM3S
~ 9M!)\~
SNAP ; REQUEST SNAPSHOTS AS OPTIMIZATION RUNS R Iy \u >
SYNO 50 ; REQUEST OPTIMIZATION FOR 50 PASSES c. K = (y*
5G*II_j
镜头质量得到改善，但5阶球差和三阶球差没有平衡： %vqT#+x
转换成非球面。 将下面的行添加到PANT文件并重新优化。 ?-~I<f ]_
VY 1 G 3 .KA V) So"
VY 1 G 6 T_hV%
VY 1 G 10 Ob@Hng% v
:=. *I
现在镜头要好得多，正如所期望的那样 - 但是非球面表面看起来是什么样的？ ASY列表给出了系数： l gq=GHW
SPECIAL SURFACE DATA Hcv u7uD
______________________________________________________________________________ H'Qo\L4H
SURFACE NO. 1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE ExhL[1E
G 3 -3.740105E-08 (R**4) G 6 1.619749E-11 (R**6) G 10 2.852988E-14 (R**8) S7sb7c'4 k
qd2xb8r
我们使用了22个G非球面系数项中的三个。 查看该表面与最贴近的球面的贴合程度（CFS）。 输入命令 DdjCn`jqlf
ADEF 1 PLOT. 5w3Fqu>39?
H!eh
J$[
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 ,;i A 2
M 0 100 CLINK 3'#%c>_
ADEF 1 Lo`F
CD1 FILE 6 \ lr/;- zP
= CD1 'EX4.h
a5
VTw/_Hf2p
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）。 qo;)X0 N
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。 `BT^a
=5
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））： fP Q|e"?
FINAL 5 RaNeZhF>M
ABERRATION LIST f%Ke8'&
NAME TARGET WEIGHT RAW VAL. FINAL ERROR R. EFFECT uQp_':\k
81 0.0000000 0.9362033 SR 0.0140 0.130792E-01 0.028286 2VYvO=KA
A 2 YC 0.70000 0.50000 0.83333 0.00000 ixI:@# 5wY
[thboP.?
103 0.0000000 1.7262735 SR -0.0070 -0.120986E-01 0.024204 r%-n*_?.s
A 2 YC 1.00000 0.16667 0.50000 0.00000 #5{sglC"|F
3M*Y= ?pI
157 0.0000000 1.1508490 SR 0.0141 0.162809E-01 0.043829 j
jY{Uq
A 1 YC 1.00000 0.25000 0.75000 0.00000 6VR[)T%
n7iE8SK|k
161 0.0000000 2.5733766 SR -0.0064 -0.165815E-01 0.045462 [x_s/"Md;
A 1 YC 1.00000 0.25000 -0.25000 0.00000 #v/ry)2Y=
Oxa5Kfpa
163 0.0000000 1.1508490 SR -0.0111 -0.127588E-01 0.026917 Gpu_=9vzv
A 1 YC 1.00000 0.25000 -0.75000 0.00000 # "r kuDO
,cQA * ;6
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^s_8#&e
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 =] KIkS 3
BUFFER? <%?uYCD
iS-K
~qa
看看放在哪里。 r$DZkMue
BUFF? <.$,`m,
dq1TRFu
The current FILE BUFFER contains I9/KM4&
1 0.02051954 BEST FIT CV fI}c 71b`
2 48.73404382 BEST FIT RD =uc^433.
3 -5.38236122E-13 VERTEX SHIFT V.j#E 1 P
4 0.50763222 VOL. REMOVED N cM3P G
5 0.00097815 PEAK DIFF. ,.7vBt6 p
6 0.00031781 RMS DIFF. ?N _)>&b
BhkAQEsWTQ
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？ gMay
SYNOPSYS AI>ASY D pNX66O
>w2f8tW`PP
SPECIAL SURFACE DATA swt\Ru6,
______________________________________________________________________________ ybYXD?
SURFACE NO. 1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE Nh :4ys!P
G 3 -3.290403E-08 (R**4) G 6 1.879146E-11 (R**6) G 10 3.012221E-14 (R**8) Nuq(4Yf1W
*h])mqhB
ADEF 1 PLOT @>Ek '~m
@Yarz1
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[7 A
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。 40+fGRyOL
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 8J^d7uC
M 0 50 CLINK 2<m
Q,,j
ADEF 1 % &2B
CD1 FILE 5 Vy r]
x
= CD1 i8eA_Q
D:6N9POB
并重新优化。 现在峰值偏离较小，仅0.00031毫米。 C#T)@UxBZ
制造这种非球面有多难？ 让我们来看看： o[imNy~ ~
ADEF 1 FRINGES #'KY`&Tw&
8(uw0~GO
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。 P;>!wU~ *
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。
H Fv?s
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