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optics1210 2018-09-12 17:35

设计无热化镜头:SYNOPSYS 光学设计软件

KR63W:Z\'  
本课程将介绍如何设计一个必须在宽温度范围内保持对焦的镜头。 L=>N#QR7  
首先,我们必须讨论“achrotherm”的有趣概念,它适用于同时校正色差和温度变化的镜头。这个理论实际上非常简单,你可以阅读Applied Optics Vol.33,NO.34,8009 - 8013(1994年12月1日)。 *Zln\Sx  
要设计这种系统,必须选择符合特殊要求的两种类型的玻璃。 可以使用玻璃库显示(MGT)找到它们,在此处单击“图形Graph”按钮,然后选择“热属性Thermal”。 b^1!_1c  
在这种情况下的图表显示横坐标上的数量1/V和纵坐标上的数量β。 后者定义为

MC3{LVNK  
其中αg是玻璃的热膨胀系数,n是折射率,dn/ dt取自玻璃库。 我们的想法是在图表上选择两中玻璃并绘制一条连接它们的线。 将此线向右延伸至1/V等于零的位置。 可以从纵坐标轴读取的该截距的高度是使透镜绝热所需的壳体的CTE。 %%#zO Z  
该特征需要知道壳体材料的热膨胀系数。 我们打开任何镜头文件并声明该材料为铝6061:
cVU[>gkg_  
    CHG 8V@3T/}  
    ALPHA A6061 7_LE2jpC,5  
    END
N gr7E  
z\a#"2(G.  
现在我们可以使用玻璃库并选择一些可能的玻璃对。 在MGT中,选择Ohara目录并查看热性能,如上所述。 该程序在右侧绘制绿色符号。 单击最左侧的玻璃,在该玻璃和符号之间画一条线。
5,A/6b  
线从玻璃S-NPH3开始。 现在需要另一个接近同一条线的玻璃。 S-FPM3类型非常接近,所以这两中玻璃很适合配对。 有第二组可能很有用,所以我们点击玻璃S-LAH79,然后在新线上看到S-FTL10型
Z+4J4Ka^!(  
我们选择了四种玻璃类型。 现在让我们设计一个使用这些玻璃的镜头,希望可以控制热性能。 F C"dQ  
我们创建了一个DSEARCH MACro,仅指定我们找到的前两个玻璃。 首先会查看一个好的性能,然后再看一下热性能。 对话框MDS是输入要求的好地方。 单击“确定”时为其指定文件名,然后创建一个MACro,您可以根据需要进一步编辑。
z;LntQZp-  
    CORE 14 '<O& :  
        DSEARCH 1  QUIET ]Kd:ZmJ  
         SYSTEM 3>Yec6Hs  
         ID DSEARCH ATHERMAL Q'Q^K  
         OBB 0 25 2.5 p AD@oPC  
         WAVL 0.6563 0.5876 0.4861 AO/R 2a(:  
w%htY.-  
         UNITS MM sXAXHZ{  
         END Oo,<zS=ICk  
         GOALS (RQ kwu/  
         ELEMENTS 5 *5 5yF `  
         FNUM 2 2`x[y?Tn  
         BACK 0 0 @?z*: 7a  
         TOTL 10 0.1 ) Limt<S  
         STOP MIDDLE tH$Z_(5  
         STOP FREE N( Cfv3{  
         RT 0.5 ,oR}0(^"\<  
         FOV 0.0 0.75 1.0 0.0 0.0  FWT 5.0 3.0 1.0 1.0 1.0 {epsiHK@tK  
         NPASS 40 \D0Pik@?  
        GLASS POSITIVE  O S-NPH3 P*_Q8I)Y  
        GLASS NEGATIVE  {sbQf7)  
        O S-FPM3 WVKzh  
         ANNEAL 200 20 Q ZT!DTb B  
         COLORS 3 '/mwXvl  
         SNAPSHOT 10 YS &3+Tp  
         QUICK 33 40 ~"8b\oLW  
         END f"S^:F0  
         SPECIAL PANT 7JjTm^bu  
) "'J]6  
         END |#"<{RS+w  
         SPECIAL AANT Rb?6N  
        END Y~,N,>nITu  
         GO
Bc$t`PI  
wTG6>l]H  
我们运行它,并在一分钟内看到它找到的最佳镜头,如下所示。 我们使用DSEARCH为我们创建的MACro对镜头进行了更多优化。 像质非常好,至少在20摄氏度的温度下是这样的。 /S%{`F=  
现在我们要检查热特性。 在WorkSheet™(WS)中,将外壳指定为铝6061,如上所述。 然后删除厚度求解,因此随着温度的变化镜头不会自动重新聚焦。 在WS中,键入NTOP以删除求解。 (阴影镜头会自动消除曲率求解。)现在准备另一个MACro来启动此镜头的热分析。
ZPHB$]ri  
    THERM gW RSS=8%  
    ATS 50 2 HqOzArp3  
    ATS 100 3 M1^pf<!s  
    END
YajUdpJi  
E`$d!7O  
运行此程序,程序将镜头的副本放在ACON 2中,重新计算50度,在ACON 3中设置100度。
ftRf~5d2  
现在关键测试:单击ACON 2的按钮,......没有任何变化! 光扇曲线看起来几乎与ACON 1相同.ACON 3在100度时怎么样? 再次,几乎相同! #Fq6-]y1")  
镜头非常令人满意。 "??$yMW  
我们甚至不需要我们找到的第二对玻璃。 如果我们使用其它玻璃对会发生什么? 试试! ~'n3],o?  
本课程展示了如何使用SYNOPSYS™中的工具设计无热化镜头并不困难。
详情请咨询:sales@asdoptics.com      027-87582688
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