SYNOPSYS 光学设计软件课程三十七：自动查找和更改镜头结构

/8](M5X]f  
&\[3m^L  
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!uB&qY  
（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。） VkKq<`t<  
根据下面要求设计一个广角目镜。 YhpNeP{A  
视场角：90度。 +T\c<lJ9  
出瞳距:15毫米或以上 ea7l:(C  
望远镜目标的光束数:F/8。 Dl/Jlsd@  
可见光谱:C、d、F夫琅和费谱线。 ;}/@ar7s3  
0.58756微米的光程差 校正在d¼波长内或更好的 pyvZ[R9  
C(0.6563微米)和F(0.4876 um) 光程差校正½波长内或更好用 =6o,{taZ.~  
眼点处的光瞳像差不大于1/2 mm。 02|f@bP.  
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。 ? dD<KCbP,  
望远镜物镜距离2000mm。 _hK83s4  
目镜必须不超过10个元件。 目镜总长度不超过200毫米。 |gl~wG1@  
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。 +aa( YGL  
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。

 ^##tk
  
    LOG qhNY<  
    TIME YbX3_N&  
    CORE 14 G?`x$UU  
    DSEARCH 5 QUIET ?=C?3R  
    SYSTEM eJh4hp;x  
    ID EYEPIECE EXAMPLE 7F=Xn@ _  
    OBD 1.0E9 45 1.27 x^s2bb  
    UNI MM +1`Zu$|  
    WAVL CDF $8kQM  
    WAP 1 N|G=n9p  
    END oSDx9%  
E Z^eEDZ  
    GOALS 2d%j6D  
    ELEMENTS 9 .'+*>y!  
    TOTL 200 .01 )@%wj;>a  
    BACK 0 0 GoVB
1)  
    FNUM 8.0 10 )T4%}$(  
    ASTART 10 mQV
c ZV  
    THSTART 10 m%mA0r  
    RSTART 400 -85]x)JE  
    RT 0.0 =x8F!W}Bt<  
    NPASS 80 t6zc$0-j"  
    DELAY OFF 8UAbTqB-  
    ANNEAL 100 25 Q %&D,|Yl6  
    SNAP 10 vkQ81PEt  
    TOPD <ZF,3~v?  
        STOP FIRST                   ! keep the stop at the eye point W6kDQ&q  
    STOP FREE vSu|!Xb]  
    QUICK 50 100 ^iWcuh_n  
    FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.  ! correct over five field points ~S5wfx&  
    FWT 3 1 1 1 1 1 pI__<  
    END CA0SH{PdW&  
XET'XJWF%  
    SPECIAL AANT _;8aiZt|u  
    ACA 50 1 1 mY}_9rTn|  
    ADT 10 .1 1 
T?p'R  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1  ! control eye relief A
fpj*o  
    M -.008 4 A P HH 1      ! aim light at objective to right zvvF9  
    M -.004 4 A P HH .5     ! and control pupil aberrations 6CKWKc  
    M -.0064 4 A P HH .8
|7ga9  
    M 0 1 A P YA 1               ! and distortion too D][e u
B  
    S GIHT uVO*@Kj+  
    END me-:A:si  
    GO aWp9K+4R$/  
    TIME

r6B\yH2  
DSEARCH返回的最佳设计，优化和退火

@,b:s+]rp  
    STO 9 #g.J,L  
    CHG /F>\-    
    NOP >DHpD?Pm!  
    18    TH 2000 =cy;{2S'p  
    19    YMT %]>LnbM>4  
    20 6 (:^>@  
    END >JNK06T  
    STEPS = 100 %s]l^RZ  
    PLOT YA ON 19 FOR HBAR = s_(%1/{  
    0 TO 1 GET 9

#MZ0Sd8]&  
为目镜计算的物镜上的光瞳像差

C:$12{I?*  
选择Add Surface 按钮

&"V%
n  
带有附加表面的镜头

NXAP=y3  
    5 FLAG

w|6;Pf~1y)  
    PANT _$OhV#LKG  
    VY 0 YP1 91oIxW  
    VLIST RD ALL x;RjLI4h  
    VLIST TH ALL e`1,jt'  
    VLIST GLM ALL O*af`J{  
    END XxW~4<r  
    AANT P '/gw`MJ  
    AEC 3 1 1 ACM 3 1 1 `r; .  
    ACC  b;!oPT  
    GTR 0 2 4 P 1 0 FLAG GTR 0 2 4 1 1 0 FLAG GTR 0 2 4 3 1 0 FLAG M 0 10 A 1 YA 1 0 0 0 FLAG S 3 YA 1 0 0 0 FLAG X X>Y]P a  
|TOz{  
    M   0.125000E+00  0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM NN<kO#c+2  
    GSR     0.000000     3.000000      4  M     0.000000 i8$tId  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.300000 F,CQAgx  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.600000 3r=IO#  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.750000 O,Xf.O1c  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.900000 M5C}*c9  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     1.000000 ~rB
eJZ  
    GSO     0.000000     0.281753      4  M     0.000000 S.o@95M  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.300000 [CH%(#>i~  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.600000 1=DUFl.  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.750000 T-=sC=sS,  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.900000 r4}:t$  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     1.000000 ^>?gFvWB%  
    M   0.200000E+03  0.100000E-01 A TOTL thk33ss:  
    ACA 50 1 1 /easmf]  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 ! CONTROL EYE RELIEF <Bc J;X/  
    M -.01 5 A P HH 1  ! AIM LIGHT AT OBJECTIVE TO RIGHT M -.005 5 A P HH .5 ! AND CONTROL PUPIL ABERRATIONS A"S{W^iL  
    M -.008 5 A P HH .8  A_: Bz:  
    M 0 1 A P YA 1  ! AND DISTORTION TOO '?+q3lps  
    S GIHT =K#D^c~  
    END 6Lw34R  
    SNAP/DAMP 1 EEQW$W1@  
    SYNOPSYS   80

[w
AI;=.  
镜头在增加一个透镜之前，优化视场光阑

'xAfcP[^  
    AEI 6 1 123 0 0 1 0 0

P@'<OI  
镜头通过添加新镜片后重新优化

_yTGv-  
     --- ARGLASS 6 QUIET =iy%;>I`  
    Lens number     6 ID EYEPIECE EXAMPLE ^9eJ)12pK  
    GLASS S-FSL5Y          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  18; MERIT =   0.567006E-01 =
!_e(J  
    GLASS S-LAL14          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   1; MERIT =   0.559695E-01 ^JF6L`Tp  
    GLASS S-LAL8           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  10; MERIT =   0.606200E-01 oB8u[!  
    GLASS S-LAL8           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   8; MERIT =   0.586577E-01 wm|{@z  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   3; MERIT =   0.463717E-01 = >)S\Dfi  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  14; MERIT =   0.561651E-01 U/E M(y  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   5; MERIT =   0.511101E-01 Le"$ksu>  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  16; MERIT =   0.551983E-01 sW 7R&t!G  
    GLASS S-LAH92          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  20; MERIT =   0.485848E-01 8$<jd^w  
    GLASS S-LAH89          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  12; MERIT =   0.507509E-01

y5>859"h  
最终设计的畸变图

epi{Ayb  
    CHG xd\k;nq  
    7 MXSF JB(~O`  
    END

YuD2Q{  
MIT对话框，带有视场光阑边缘上的点的图像。看起来很清晰。