SYNOPSYS 光学设计软件课程三十七：自动查找和更改镜头结构

Kci. ,I  
NV7k@7_{B  
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。 )/?H]o$NU  
（在本课中，我们将使用模拟退火功能进行搜索和优化，因为它通常会返回最佳结果。但是，由于流程的随机性，该功能并不总是返回相同的结果，因此如果运行这个练习本身，结果可能会有所不同。但整体质量通常大致相同。） +D@5zq:5  
根据下面要求设计一个广角目镜。 7:,f|>  
视场角：90度。 8[;vC$  
出瞳距:15毫米或以上 Fvf|m7  
望远镜目标的光束数:F/8。 f(Y_<%  
可见光谱:C、d、F夫琅和费谱线。 8l_M 0F,  
0.58756微米的光程差 校正在d¼波长内或更好的 vfc:ok1  
C(0.6563微米)和F(0.4876 um) 光程差校正½波长内或更好用 #=t/wAE y:  
眼点处的光瞳像差不大于1/2 mm。 
#F`A(n  
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。 As<B8e]  
望远镜物镜距离2000mm。 >!6|yk`GJ  
目镜必须不超过10个元件。 目镜总长度不超过200毫米。 lDTHK2f  
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。 s bj/d~$N  
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。

TP"cEfs x  
    LOG AH|gI2  
    TIME CJ* D  
    CORE 14 TjyL])$  
    DSEARCH 5 QUIET MC* Hl`C  
    SYSTEM W7^[W.  
    ID EYEPIECE EXAMPLE TG%B:^Yz!  
    OBD 1.0E9 45 1.27 0?<#!  
    UNI MM 7 !$[XD  
    WAVL CDF CuWJai:nQ;  
    WAP 1 %WgN+A0  
    END _p^"l2%D/  
L-T,[;bl  
    GOALS f#=c=e-A  
    ELEMENTS 9 -}#HaL#'K  
    TOTL 200 .01 j-":>}oW2.  
    BACK 0 0 &3BoK/y3  
    FNUM 8.0 10 N-gYamlQ  
    ASTART 10 V5w1ET  
    THSTART 10 JVYH b 60Z  
    RSTART 400 } o%^ Mu B  
    RT 0.0 Snx!^4+MF  
    NPASS 80 EU$.{C_O(  
    DELAY OFF s_'&_>D  
    ANNEAL 100 25 Q c2

y,zq|H  
    SNAP 10 ;f[lq^eV  
    TOPD Fl-\{vOn  
        STOP FIRST                   ! keep the stop at the eye point @1MnJP  
    STOP FREE 7;s#QqG`I  
    QUICK 50 100 `gX@b^  
    FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.  ! correct over five field points 0f^{Rp6  
    FWT 3 1 1 1 1 1 iRzFA!wH  
    END >?, Zn  
*'?7OL  
    SPECIAL AANT /ad9Q~nJ  
    ACA 50 1 1 =l/6-j^  
    ADT 10 .1 1 p;O%W
@n"  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1  ! control eye relief J@s>Pe)  
    M -.008 4 A P HH 1      ! aim light at objective to right v1.3gzR  
    M -.004 4 A P HH .5     ! and control pupil aberrations ffZ~r%25{  
    M -.0064 4 A P HH .8 o4);5~1l  
    M 0 1 A P YA 1               ! and distortion too G0E5Y;YIN$  
    S GIHT vADiW~^Q^  
    END S6TNu+2w4  
    GO :?>7Z6  
    TIME

e$# *t  
DSEARCH返回的最佳设计，优化和退火

E/P~HE{  
    STO 9 .Pb-{!$Ni  
    CHG S+ kq1R  
    NOP KdkA@>L!;  
    18    TH 2000 lW+mH=  
    19    YMT $[ {5+*  
    20 LeKovt%  
    END a=iupXre9  
    STEPS = 100 Dac)`/  
    PLOT YA ON 19 FOR HBAR = $x0SWJ \G  
    0 TO 1 GET 9

qt/K$'  
为目镜计算的物镜上的光瞳像差

Dw-d`8*  
选择Add Surface 按钮

y0zMK4b  
带有附加表面的镜头

p"g|]@m  
    5 FLAG

8y;Rw#Dz  
    PANT JJ?{V:  
    VY 0 YP1 uqMw-f/  
    VLIST RD ALL .E4*>@M5  
    VLIST TH ALL hXW` n*Zw  
    VLIST GLM ALL 5xQ-f  
    END | f#wbw  
    AANT P xoaO=7\io  
    AEC 3 1 1 ACM 3 1 1 ^Q6J$"Tj  
    ACC ,g*!NK_:5t  
    GTR 0 2 4 P 1 0 FLAG GTR 0 2 4 1 1 0 FLAG GTR 0 2 4 3 1 0 FLAG M 0 10 A 1 YA 1 0 0 0 FLAG S 3 YA 1 0 0 0 FLAG ?t#wK}d.  
:^;c(>u{  
    M   0.125000E+00  0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM O9=/\Kc  
    GSR     0.000000     3.000000      4  M     0.000000 h^M_yz-f  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.300000 Knq9"k  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.600000 "M I';6  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.750000 9&6juL  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.900000 jc^QWK*q  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     1.000000 SN{z)q  
    GSO     0.000000     0.281753      4  M     0.000000 jLVJ+mu  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.300000 ?jx]%n fV  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.600000 2*#|t: (c  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.750000 U1RU2M]v  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.900000 k+<945kC  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     1.000000 ;b~ S/  
    M   0.200000E+03  0.100000E-01 A TOTL Sg#XcTG  
    ACA 50 1 1 )>volP  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 ! CONTROL EYE RELIEF b}e1JPk}!  
    M -.01 5 A P HH 1  ! AIM LIGHT AT OBJECTIVE TO RIGHT M -.005 5 A P HH .5 ! AND CONTROL PUPIL ABERRATIONS n 8cA8<  
    M -.008 5 A P HH .8 7|rH9Bc{U  
    M 0 1 A P YA 1  ! AND DISTORTION TOO 3h@]cWp  
    S GIHT .~z'm$s1o  
    END @^{Hq6_`  
    SNAP/DAMP 1 rfXxg^  
    SYNOPSYS   80

&|yLTx  
镜头在增加一个透镜之前，优化视场光阑

PEMkx"h+  
    AEI 6 1 123 0 0 1 0 0

%#6@PQ[R.  
镜头通过添加新镜片后重新优化

z;OYPGvkw  
     --- ARGLASS 6 QUIET 3Ax'v|&Hg  
    Lens number     6 ID EYEPIECE EXAMPLE U82a]i0  
    GLASS S-FSL5Y          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  18; MERIT =   0.567006E-01 @]\fO)\f  
    GLASS S-LAL14          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   1; MERIT =   0.559695E-01 !_W:%t)g  
    GLASS S-LAL8           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  10; MERIT =   0.606200E-01 ^-o{3Q(w  
    GLASS S-LAL8           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   8; MERIT =   0.586577E-01 aSR-.r  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   3; MERIT =   0.463717E-01 Na\ZV|;*tu  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  14; MERIT =   0.561651E-01 iFI74COam  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   5; MERIT =   0.511101E-01 w.qtSW6M+  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  16; MERIT =   0.551983E-01 W4^L_p>Tm^  
    GLASS S-LAH92          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  20; MERIT =   0.485848E-01 X/_I2X  
    GLASS S-LAH89          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  12; MERIT =   0.507509E-01

(vXr2Z<l  
最终设计的畸变图

s%[F,hQRk  
    CHG WQ|:TLQ  
    7 MXSF 05UN <l]  
    END

n#_B4UqW%  
MIT对话框，带有视场光阑边缘上的点的图像。看起来很清晰。