SYNOPSYS 光学设计软件课程二十：设计容易制造与加工的非球面
8Ux3,X=
在本课中，我们展示如何将球面替换成非球面，从而改善像质。 然后我们重新优化它，控制非球面与最接近球面（CFS）的RMS偏离，以便更容易制造。 4 8l!P(>?y
这是一个初始镜头，一个校正不佳的三片式镜头： _yw]Cacr\
（如果您想自己运行此案例，始镜头名为6.RLE。） th]1>
.
让我们做一个简单的优化运行。 首先，我们只使用球面。 这是MACro： pT\>kqmj
FETCH 6 x8 YuX*/I
PANT 4jMC E&<
VLIST RAD 1 2 3 4 6 c@!%.# | y
VY 1 TH 20 3 VY 2 TH b2]1Dfw
VY 3 TH 20 3 5]D"y Ay81
VY 5 TH ^t,sehpR:l
VLIST GLM 1 3 ?*lpu
END y ,e# e`
5xKo(XNp
AANT |zhV l
AEC ; AUTOMATIC EDGE CORRECTION J%]< /J
ACC ; AUTOMATIC CENTER THICKNESS CONTROL OIP JN8V
32j@6!
GNR .5 1 3 2 0 w ryjs!
GNR .5 1 3 2 .5 I,J*\)-%J
GNR .5 1 3 2 .7 's#"~<L^e
GNR .5 1 3 2 1. l>p S23
GNR .5 1 2 1 0 qXC>D Gy
GNR .5 1 2 3 0 Plpt7Pa_
GNR .5 1 2 1 1 1Z-f@PoM
GNR .5 1 2 3 1 >(nb8T|
END JtA
tG%
CJ 0{>?
SNAP ; REQUEST SNAPSHOTS AS OPTIMIZATION RUNS w;f$ oT
SYNO 50 ; REQUEST OPTIMIZATION FOR 50 PASSES N0TEVDsk
Ovu!G
q
镜头质量得到改善，但5阶球差和3阶球差没有得到平衡： mT enzIp
转换成非球面。 将下面的命令行添加到PANT文件并重新优化。 h^QicvZ
VY 1 G 3 *Xm$w
VY 1 G 6 !##OQ
VY 1 G 10 Xi vzhI4
h:%L% Y9z
正如所期望的那样，现在镜头要好得多 - 但是非球面看起来如何？ ASY列表给出了系数： cVCylR U"
SPECIAL SURFACE DATA , .X qb~
______________________________________________________________________________ ?U3X,uv5J
SURFACE NO. 1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE b3Nr>(Z<}
G 3 -3.740105E-08 (R**4) G 6 1.619749E-11 (R**6) G 10 2.852988E-14 (R**8) 2 VgFP3
i%RN0UO^
我们使用了22个G非球面系数项中的三个。 查看该表面与最贴近的球面的贴合程度（CFS）。 输入命令 yKSvg5lLy
ADEF 1 PLOT. L O)&|9xw
8)n 799<.
该图表显示与CFS有很大不同。 这可能难以准确控制。 让我们继续优化，是否能得到更容易制作的非球面。 在AANT文件中添加了这些行 H$GJpXIb
M 0 100 CLINK Lckb*/jV&
ADEF 1 6R_G{AWLL
CD1 FILE 6 H#yBWvj*H
= CD1 rO#WG}E<"
HHd;<% q
这里我们使用CLINK选项，它使优化程序运行下一个命令（在这种情况下为ADEF），然后从文件缓冲区中获取所需的数量。 （要了解此强大功能，请在中键入HELP CLINKCW）。 .8[Uk^q
SYNOPSYS已经有了这种分析的命令，如用户手册的第10.3.3节所述，但如果没有，你会怎么做？ 本课程展示了如何使用其他功能来执行相同的操作，并且如果您想要执行没有命令的操作，最好知道如何使用其他功能。 'L$%)`;e
加权因子100来自哪里？ 非球面和CFS之间的RMS差异为0.00042，其他像差中最大的差异为0.045。 （要查看这些值，可以使用FINAL nb命令。我们输入FINAL 5，查看五个最大的像差，并得到下表（它位于FINAL ERROR列中））： w , uyN
FINAL 5 "zpc)'$ L=
ABERRATION LIST cPQUR^!5
NAME TARGET WEIGHT RAW VAL. FINAL ERROR R. EFFECT Ih_2")d
81 0.0000000 0.9362033 SR 0.0140 0.130792E-01 0.028286 +-8S,Rg@
A 2 YC 0.70000 0.50000 0.83333 0.00000 |"7F`M96I
|/Q7 o1i
103 0.0000000 1.7262735 SR -0.0070 -0.120986E-01 0.024204 kY e3A &J
A 2 YC 1.00000 0.16667 0.50000 0.00000 3 *0/<1f1!
7-p9IFcA
157 0.0000000 1.1508490 SR 0.0141 0.162809E-01 0.043829 % Q| >t~
A 1 YC 1.00000 0.25000 0.75000 0.00000 (A@~]N ,U/
qyA%_;ReMY
161 0.0000000 2.5733766 SR -0.0064 -0.165815E-01 0.045462 ?f}lYQzM
A 1 YC 1.00000 0.25000 -0.25000 0.00000 S(bYN[U
jS_fwuM
163 0.0000000 1.1508490 SR -0.0111 -0.127588E-01 0.026917 vR;?~^{*s
A 1 YC 1.00000 0.25000 -0.75000 0.00000 fU?P__zU4
cu)s sT
因此，这种加权将使RMS偏离与最大光线像差的误差相当。 4.>rd6BAN-
我们如何找出要添加到AANT文件中的其他行？当ADEF命令运行时，它会将其部分输出的副本放入AI缓冲区。 运行该命令后，询问AI ="yN4+0-p
BUFFER? 2QU ZBrs s
K
chp%
看看放在哪里。 +@n8DM{b
BUFF? x d 9+P
oRJ!J-Z]
The current FILE BUFFER contains 6I5,PB
1 0.02051954 BEST FIT CV km%c0:
2 48.73404382 BEST FIT RD /Mac:;W`
3 -5.38236122E-13 VERTEX SHIFT >%x N?%
4 0.50763222 VOL. REMOVED G {wIY" ~4
5 0.00097815 PEAK DIFF. -o\o{?t,
6 0.00031781 RMS DIFF. CJn{tP
|:yWDZg[
我们所需的RMS差异在位置6- 我们想要控制的数量。 所以我们运行这个新的优化，光扇图几乎没有变化。 现在非球面看起来像什么？ r8]y1
Om<
SYNOPSYS AI>ASY y,D@[*~Xb
zk#NM"C+
SPECIAL SURFACE DATA % 3"xn!'vf
______________________________________________________________________________ H NF G:t9
SURFACE NO. 1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE Z>9uVBE02
G 3 -3.290403E-08 (R**4) G 6 1.879146E-11 (R**6) G 10 3.012221E-14 (R**8) QJeL&mf
olHT* mr
ADEF 1 PLOT C2l=7+X#W
. 5cL+G1k#
现在RMS差异仅为0.00018。 在这里，我们的镜头只有43％的非球面偏离，并且性能基本相同。 +JDQ`Qk
现在调整加权因子可能是有意义的，分阶段增加它直到性能开始降低。 这可能会产生比上面更容易制作的镜头。 mgO D J
通过拾取FILE 5，我们也可以控制峰值差异而不是RMS。将AANT命令更改为
>M2~BDZ
M 0 50 CLINK S-^:p5{r
ADEF 1 4Lg!54P8
CD1 FILE 5 1=*QMEv1G
= CD1 FR bmeq3c
o#p{0y
并重新优化。 现在峰值偏离较小，仅0.00031毫米。 -^R6U~
制造这种非球面有多难？ 让我们来看看： ADEF 1 FRINGES ]npsclvJ
这是一个非常漂亮的柔和的非球面，只有一些条纹到最合适的球面。 条纹是双通的; 实际差异只是显示的一半。 fu=GgD*
使用这些工具，人们可以利用非球面元件，同时要确保它们易于制造。
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