SYNOPSYS 光学设计软件课程三十七：自动查找和更改镜头结构

|4a#O8d  
V]9?9-r  
在本课程种，我们将展示一个具有挑战性的问题，然后利用这些工具，在短时间内，找到优秀的设计。 我们将使用DSEARCH来获取初始结构，然后使用其他功能来修改镜头结构，提高其性能。 v<Ux+-  
（在本课中，我们将使用模拟退火功能进行搜索和优化，因为它通常会返回最佳结果。但是，由于流程的随机性，该功能并不总是返回相同的结果，因此如果运行这个练习本身，结果可能会有所不同。但整体质量通常大致相同。） o,RLaS,BK'  
根据下面要求设计一个广角目镜。 uJ$!lyJ6L  
视场角：90度。 >j$CM:w  
出瞳距:15毫米或以上 ^UK6q2[  
望远镜目标的光束数:F/8。 Gwkp(
9d  
可见光谱:C、d、F夫琅和费谱线。 FeFH_  
0.58756微米的光程差 校正在d¼波长内或更好的 ?wx|n_3<:  
C(0.6563微米)和F(0.4876 um) 光程差校正½波长内或更好用 }KHdlhD  
眼点处的光瞳像差不大于1/2 mm。 %fz!'C_4  
一个内部视场光阑，其中子午图像误差必须不大于在局部F /number光束中艾里斑的两倍。 dGz
Z_Vf  
望远镜物镜距离2000mm。 KmkPq]  
目镜必须不超过10个元件。 目镜总长度不超过200毫米。 W7"ks(  
在这里我们将使用计算机来完成它的工作，设计师协助指导。 _#+~#U%5n  
我们从零开始，使用DSEARCH让计算机自行设计一个初始结构。这个程序的输入如下所示。读者可参阅SYNOPSYS用户手册以了解有关格式的描述。

A3N<;OOk  
    LOG fhmqO0  
    TIME ?79ABm a  
    CORE 14 |ldRs'c{  
    DSEARCH 5 QUIET K(HP PM\  
    SYSTEM U{o0P
osg  
    ID EYEPIECE EXAMPLE PZ"=t!  
    OBD 1.0E9 45 1.27 y85/qg)H^  
    UNI MM OPwj*b:-m  
    WAVL CDF ZWSYh>"  
    WAP 1 x*[\$E`v  
    END @vaK-&|#$  
"tbKKh66  
    GOALS PQ|kE`
'  
    ELEMENTS 9 eJ#q! <  
    TOTL 200 .01 wvA@\-.+  
    BACK 0 0 Dw^d!%Ala  
    FNUM 8.0 10 m>'sM1s  
    ASTART 10 /E@|  
    THSTART 10 MI@id  
    RSTART 400 >_]j{}~\k  
    RT 0.0 gX34
'<Z  
    NPASS 80 ,r
{\aW@  
    DELAY OFF ND7 gxt-B  
    ANNEAL 100 25 Q _}7N,Cx   
    SNAP 10 @%K@oDL  
    TOPD W9T,1h5x  
        STOP FIRST                   ! keep the stop at the eye point nj~1y')  
    STOP FREE W^q;=D6uh  
    QUICK 50 100 BXVmt!S5F  
    FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.  ! correct over five field points )sVz;rF<  
    FWT 3 1 1 1 1 1 nJ4i[j8  
    END wg*2mo  

0Q=4{*:?  
    SPECIAL AANT l=ZhHON  
    ACA 50 1 1 0*q&)  
    ADT 10 .1 1 LzS@@']  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1  ! control eye relief >v`lsCGb  
    M -.008 4 A P HH 1      ! aim light at objective to right 0I4RZ.2*Y  
    M -.004 4 A P HH .5     ! and control pupil aberrations s3W)hU)  
    M -.0064 4 A P HH .8 Be+vC=\K  
    M 0 1 A P YA 1               ! and distortion too DGTSk9iK(  
    S GIHT Im1e/F]  
    END E[>4b7{g:  
    GO 1+PLj[;jJ:  
    TIME

S\ ~Wpf  
DSEARCH返回的最佳设计，优化和退火

hV/$6 8A_  
    STO 9 2;NIUMAMM  
    CHG cTFyF)  
    NOP AS[
cz! >  
    18    TH 2000 Pm6/sO  
    19    YMT ;-47d ^  
    20 }| _uqvin  
    END !j6]k^ra  
    STEPS = 100 Q d]5e  
    PLOT YA ON 19 FOR HBAR = Q_xE:#!;  
    0 TO 1 GET 9

Qi#%&Jz>f  
为目镜计算的物镜上的光瞳像差

c$Js<[1  
选择Add Surface 按钮

.G#S*L  
带有附加表面的镜头

*[(O&L&0  
    5 FLAG

1g5%Gr/0$5  
    PANT r}MXXn,f  
    VY 0 YP1 /pZLt)=P  
    VLIST RD ALL g= k}6"F~  
    VLIST TH ALL B@` 87  
    VLIST GLM ALL xWD=",0+  
    END &xM
R{:
 
    AANT P C] qY  
    AEC 3 1 1 ACM 3 1 1 v_"p)4
&'  
    ACC 7-.YVM~R  
    GTR 0 2 4 P 1 0 FLAG GTR 0 2 4 1 1 0 FLAG GTR 0 2 4 3 1 0 FLAG M 0 10 A 1 YA 1 0 0 0 FLAG S 3 YA 1 0 0 0 FLAG u[dR*o0'  
1+v&SU  
    M   0.125000E+00  0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM 11}X2j~Ww  
    GSR     0.000000     3.000000      4  M     0.000000 Xy:'f".M~\  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.300000 ^[Cpu_
]D  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.600000 9%j_"+<c  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.750000 $&Ng*oX
 
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.900000 2?58=i%b  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     1.000000 |\%[e@u  
    GSO     0.000000     0.281753      4  M     0.000000 *+re2O)Eh'  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.300000 : I28Zi*  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.600000 T>e!DOW;  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.750000 X"YH49?  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.900000 :TqvL'9o  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     1.000000 e)LRD&Q  
    M   0.200000E+03  0.100000E-01 A TOTL /Y:&307q  
    ACA 50 1 1 _?kjIF  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 ! CONTROL EYE RELIEF N^pTj<M<g  
    M -.01 5 A P HH 1  ! AIM LIGHT AT OBJECTIVE TO RIGHT M -.005 5 A P HH .5 ! AND CONTROL PUPIL ABERRATIONS *P_(hG&c  
    M -.008 5 A P HH .8 jt?4raNW  
    M 0 1 A P YA 1  ! AND DISTORTION TOO I4:4)V?  
    S GIHT fi^I1*S  
    END 3r!6Z5P7{'  
    SNAP/DAMP 1 P7O$*  
    SYNOPSYS   80

#\[h.4i  
镜头在增加一个透镜之前，优化视场光阑

wv>*g:El'  
    AEI 6 1 123 0 0 1 0 0

Mh"DPt9@J  
镜头通过添加新镜片后重新优化

5A oKlJrY  
     --- ARGLASS 6 QUIET O*xC}$OOn  
    Lens number     6 ID EYEPIECE EXAMPLE >=BH$4Ce  
    GLASS S-FSL5Y          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  18; MERIT =   0.567006E-01 =/Pmi_  
    GLASS S-LAL14          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   1; MERIT =   0.559695E-01 \fIGMoy!  
    GLASS S-LAL8           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  10; MERIT =   0.606200E-01 a|rN %hA4  
    GLASS S-LAL8           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   8; MERIT =   0.586577E-01 e\%+~GUTC=  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   3; MERIT =   0.463717E-01 cih@:=Qy  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  14; MERIT =   0.561651E-01 sS(t }$  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   5; MERIT =   0.511101E-01 4$.$j=Ct."  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  16; MERIT =   0.551983E-01 Dn~r~aR$g  
    GLASS S-LAH92          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  20; MERIT =   0.485848E-01 8}z]B^?Fy  
    GLASS S-LAH89          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  12; MERIT =   0.507509E-01

~XGBE  
最终设计的畸变图

u UXj  
    CHG i3#To}g5V  
    7 MXSF V}gP'f07zy  
    END

gv)F`uRWA  
MIT对话框，带有视场光阑边缘上的点的图像。看起来很清晰。