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optics1210 2018-09-12 17:35

设计无热化镜头:SYNOPSYS 光学设计软件

bxrByu~|1  
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。 &7E0H{  
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)。 K*7*`6iU  
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”。 ]9R?2{"K  
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

`z Z=#p/  
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。 K 2LLuS!  
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:
B&-;w_K  
    CHG v@Otp  
    ALPHA A6061 A5ktbj&gy<  
    END
VF<{Qx*  
(0Hhn2JA  
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。
hL67g  
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
[MFV:Z  
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。 q^"P_pV\  
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。
=1VY/sv  
    CORE 14 {D1=TTr^  
        DSEARCH 1  QUIET }eEF/o  
         SYSTEM :d)@|SR1  
         ID DSEARCH ATHERMAL ndF Kw  
         OBB 0 25 2.5 C [=/40D  
         WAVL 0.6563 0.5876 0.4861 $Snwx  
FRs5 Pb1  
         UNITS MM T{?!sB3  
         END J\m7U  
         GOALS ,i>5\Yl%  
         ELEMENTS 5 kIU"-;5tP  
         FNUM 2 YHvmo@  
         BACK 0 0 sAnStS=>  
         TOTL 10 0.1 M?)>, !Z)  
         STOP MIDDLE D2>=^WP6+  
         STOP FREE Bi?.G7>  
         RT 0.5 #V4_.t#  
         FOV 0.0 0.75 1.0 0.0 0.0  FWT 5.0 3.0 1.0 1.0 1.0 +qzsC/y  
         NPASS 40 wz073-v>ZV  
        GLASS POSITIVE  O S-NPH3 u^!-Z)W  
        GLASS NEGATIVE dgX0\lKpf  
        O S-FPM3 <:RU,  
         ANNEAL 200 20 Q FjkE^o>  
         COLORS 3 +]5JXt^  
         SNAPSHOT 10 rb`C:#j{J  
         QUICK 33 40 pBK[j ([  
         END ME0ivr*=:  
         SPECIAL PANT Ms{v;fT  
#G)ZhgB^  
         END .$99/2[90  
         SPECIAL AANT CIO&VK  
        END al#yc  
         GO
%z.u % %  
D$#=;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。 DC[ -<:B  
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。
oVc_ (NH-  
    THERM +c\fDVv  
    ATS 50 2 Q'$aFl'NR  
    ATS 100 3 ?=Ma7 y  
    END
`P : -a7_  
ew }C*4qH  
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。
N9,n/t  
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! 1eiH%{w  
镜头非常令人满意。 h +N75  
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! BuK82   
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
h r*KDT^!  

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