设计无热化镜头:SYNOPSYS 光学设计软件
=OTwP 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。 v-4eN1OS 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)。 PJ9JRG7j 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”。 '^}l|( 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 :@ 19,.L 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。 ytr~} M% 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: w9l)=[s= CHG :!J!l u ALPHA A6061 99H!~bSS END &PgbFy
V 1;n5YL 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。 E.4`aJ@>d 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 L0_R2EA 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。 :W 8DgL>l 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。 eB^:+h#A_ CORE 14 ci6j"nKci DSEARCH 1 QUIET &3'II:x( SYSTEM #*1\h=bzmW ID DSEARCH ATHERMAL mvlK~c8 OBB 0 25 2.5 >/eQjp?: WAVL 0.6563 0.5876 0.4861 iVREkZ2SC O83vPK
3 UNITS MM ^+Ec}+ Q END ~;3N'o GOALS ^t?P32GJ ELEMENTS 5 KPs5? X FNUM 2 uJ {N? BACK 0 0 4JT9EKo TOTL 10 0.1 %, XyhS5[o STOP MIDDLE d {T3 STOP FREE 3;>|*(cO RT 0.5 5kofO FOV 0.0 0.75 1.0 0.0 0.0 FWT 5.0 3.0 1.0 1.0 1.0 h7wm xa; NPASS 40 +79?}| GLASS POSITIVE O S-NPH3 ~ubGx GLASS NEGATIVE 7eqax33f O S-FPM3 Q+U} ANNEAL 200 20 Q k "LbB#Q COLORS 3 ?ye)& SNAPSHOT 10 1t
WKH QUICK 33 40 KE]!7+8- END .|NF8Fj SPECIAL PANT a<B[~J 4i /o*r[g7< END k`F$aQV9` SPECIAL AANT IX7< END HW;,XzP= GO K{%}kUj> %K@D{)r_^ 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。 <(TTYf8lS 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。 3)^-A4~E THERM 5P9hm[ ATS 50 2 0(iTnzx0 ATS 100 3 +/*g?Vt END 7hqa| g4cmYg3 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。 _Pjo9z
9 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! "45O!AjP 镜头非常令人满意。 6UXa
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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! j(F&*aH78 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 ,ilVt
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