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    [原创]SYNOPSYS 光学设计软件课程三十二:鬼像分析 [复制链接]

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    离线小火龙果
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2019-11-26
    你的镜头看起来很好,光阑设计的很好。但是当你测试它的时候,每当一个明亮的光源进入到视场中,可以看到一个糟糕的鬼像。这不是一个好结果,而且这种情况经常发生。 Z?~d']XD  
    为了避免这种意外,你可以在MGH对话框(菜单、鬼像),通过这些工具在设计的早期发现问题,并在完成前纠正它们。 -Nlf~X  
    fr'huvc  
    简而言之,鬼像是由镜头系统内的两次不需要的反射光引起的光的聚焦图像。 如果您有3片透镜,则有15个可能的鬼像。 有6片透镜,你有66种可能性,依此类推。 要查看其中一些工具可以执行的操作,请使用ID MIT 1至2 UM镜头对镜头1.RLE进行FETCH。 然后看看PAD显示。 ^0s\/qyqm  
    4$?w D <  
    l\=-+'Y  
    打开MGH对话框 -#S)}N En  
    C7jc6(> m  
    在左上角是GHOST按钮。这一特性用于近轴光线追迹来寻找鬼像,当然,它所发现的鬼像与真实光线形成的鬼像有所不同。尽管如此,结果通常很接近,你可以看到问题出现的地方。你可以给镜头中的任何一个或所有的表面分配反射系数,当程序估计它发现的每一个鬼像的强度时,它会考虑这些值。对话框以默认的1%反射率打开,应用于所有的镜头表面。单击GHOST按钮。 pg?i F1  
    你会得到如下数据。首先分析所有表面的组合;输出的一部分如下所示。 x'M^4{4[  
        --- GHOST R 0.01 N7~)qqb  
        ID MIT 1 TO 2 UM LENS 2i7i\?<.  
    i (%tHa37  
    &weY8\HD  
        GHOST IMAGE ANALYSIS vlPl(F1  
    Q9yGQu  
    o/dMm:TF  
        --- R 0.01 ALL W3jXZ>  
        --- END oxMUW<gYd  
         NO.   GHOST SURF       Ymarg        U'marg        Ychief     INTENSITY !O F?xW  
        _________________________________________________________________________ U50s!Z t45  
    +w k]iH  
    { p!_-sL  
        1        2 -   1       -30.0244       -0.3778        7.3095   1.10930E-11 WG8iTVwx  
        2        3 -   1        27.2543       -0.3984        4.6907   1.34627E-11 {HIR>])o  
        3        3 -   2        63.5945       -0.2721        4.1819   2.47264E-12 cZDxsd]  
        4        4 -   1       -46.5167       -0.2920        4.9249   4.62149E-12 a)_rka1(  
        5        4 -   2       -25.1674       -0.3088        6.6272   1.57879E-11 $c@w$2  
        6        4 -   3       -75.6813       -0.4937        4.4156   1.74591E-12 /]/>jz>  
        7        5 -   1       -45.8712       -0.2619        4.0455   4.75247E-12 M q^|M~  
        8        5 -   2       -27.0481       -0.2839        6.4039   1.36686E-11 eC>"my`  
        9        5 -   3       -72.6068       -0.4577        2.7558   1.89691E-12 |-(IJG#)  
        10        5 -   4        -3.4550       -0.3402        6.5304   8.37735E-10 b(}Gm@#  
        11        6 -   1         0.5515       -0.5074        4.2824   3.28758E-08 '9*5-iO  
        12        6 -   2        44.1259       -0.4028        8.4078   5.13585E-12 pK6e/eC  
        13        6 -   3       -38.8865       -0.5677        1.4386   6.61305E-12 }x kLD!  
        14        6 -   4        67.9018       -0.0930        9.4364   2.16889E-12 "w*+v  
        15        6 -   5        66.9185       -0.0241        8.9874   2.23310E-12 *3_f &Y  
        16        7 -   1       -26.2150       -0.5336      -37.0598   1.45513E-11 `%t$s,TiP  
        17        7 -   2        17.4775       -0.4677       31.7392   3.27372E-11 I #M%%5e  
        18      7 -   3       -71.3906       -0.6925     -107.3067   1.96208E-12 ocIt@#20 K  
    在Ymarg标题下,注意表面6和1组合的最小值0.5515。这告诉您从表面6反射,然后从表面1反射的光将到达像面,形成(近轴)弥散斑半径约1/2毫米。 这可能是个问题。 如果您的镜头很长,通过检查第二个列表更容易找出问题鬼像: VX^o"9Ntl  
        CUMULATIVE GHOST DISTRIBUTION hncS_ZA  
    NORMALIZED FOR DETECTOR SEMI-APERTURE        0.0100 SUH mBo"}  
    OuOk=  
    *<*0".#  
      NO.  GHOST INTENS.  ACCUM. INTENS.  SURFACES Dd!Sr8L[  
    _____________________________________________ %6NO0 F^  
        6   1.74591E-12    1.74591E-12     4     3 w~kHQ%A  
        9   1.89691E-12    3.64282E-12     5     3 :vc[/<  
        18   1.96208E-12    5.60491E-12     7     3 [ME}Cv`?<E  
        14    2.16889E-12    7.77380E-12     6     4 0PnD|]9:  
        15    2.23310E-12    1.00069E-11     6     5 L@{!r=%_>  
        3   2.47264E-12    1.24795E-11     3     2 .q0218l:dF  
        20   3.94955E-12    1.64291E-11     7     5 SXRdNPXFO  
        19   4.15611E-12    2.05852E-11     7     4 AVXX\n\_  
        4   4.62149E-12    2.52067E-11     4     1 Ni2]6U  
        7   4.75247E-12    2.99592E-11     5     1 g d337jw  
        12    5.13585E-12    3.50950E-11     6     2 a'@-"qk  
        13    6.61305E-12    4.17081E-11     6     3 lpl8h4d  
        21   6.62606E-12    4.83341E-11     7     6  }Vvsh3  
        1    1.10930E-11    5.94271E-11     2     1 Q~fwWp-J  
        2    1.34627E-11    7.28898E-11     3     1 u.Mqj"o\  
        8   1.36686E-11    8.65584E-11     5     2 _Kc 1  
        16   1.45513E-11    1.01110E-10     7     1 SU?wFCGT%  
        5   1.57879E-11    1.16898E-10     4     2 UI!6aVL.  
        25    2.20749E-11    1.38973E-10     8     4 \*f;!{P{  
        26    2.25477E-11    1.61520E-10     8     5 aB6Ye/Io  
        17   3.27372E-11    1.94257E-10     7     2 #/ OUGeJ  
        24   5.08281E-11    2.45085E-10     8     3 z 0~j  
        23   5.72162E-11    3.02302E-10     8     2 ;yF[2P ;  
        28   8.28536E-11    3.85155E-10     8     7 CJzm}'NY  
        10   8.37735E-10    1.22289E-09     5     4 ETU-]R3  
        27   3.67946E-09    4.90235E-09     8     6 BG'6;64kx6  
        22   1.09304E-08    1.58327E-08     8     1 jja{*PZ6H  
    ZlthYuJ  
        11   3.28758E-08    4.87085E-08     6     1 eY J{LPo  
    在这里,鬼像被分类,最严重的鬼像显示在数据底部,并且它们计算累积的强度,并列出和总结。实际上,累积的鬼像强度,4.87E08主要是来自于那个单独的鬼像,它的强度是3.29E-9。现在我们知道鬼像从哪里来了。让我们看看效果。 IE&_!ce  
    为此,打开名为GHPLOT.MAC的MACro。 (通过本课程,您应该知道如何使用MACro编辑器,您可以使用命令EE打开它。)这是MACro: wA?@v|,dZ  
        ; GHPLOT.MAC {mNdL J  
        ; THIS EXAMPLE EXAMINES THE GHOST IMAGE IN A LENS ; IT RUNS GHPLOT IN ALL FOUR MODES. o_iEkn  
    12idM*  
    C&=x3Cz  
        CCW      ! CLEAN UP FIRST; CLEAR COMMAND WINDOW ecn}iN  
        KAG O$a#2p&  
        FET 1 RnHQq'J|\  
        CHG     ! AND CLOSE GRAPHICS WINDOWS )T>8XCL\}  
        CFIX      ; FIX CLEAR APERTURES TO DELETE VIGNETTED GHOSTS "$GK.MP5  
        VIG r=h8oUNEJ*  
        END x+4v s s  
             ; AND TURN ON VIG MODE IF OFF &k1/Z*/  
        SSS .003 ,{?wKXJ}L!  
               ; SMALL SPOT SIZE HERE )))2f skZ  
        GAW      ; NEED NEW WINDOW FOR EACH PICTURE (GRAPHICS ADD WINDOWS) XJe/tR  
        GHPLOT 4000 P 10 .5 0 1   ; SELECT MODE 1, INDIVIDUAL RAYS K} +S+ *_  
        R .01 ALL   ; THIS IS ALSO THE DEFAULT REFLECTANCE S|HY+Z6n'  
        PLOT :]'q#$!  
    o6*/o ]]  
    z1F9$ ^  
        GHPLOT 20000 P 1 .5 0 2 L   ; NOW GET AN OBLIQUE PERSPECTIVE VIEW DRAD .0004 g;8M<`qvf  
        PLOT D/Rv&>Jh  
    l{8CISO*  
    C1 W>/?XC  
        GHPLOT 20000 P 1 .5 0 3 L   ; THIS MAKES COLORED BINS g[M]i6h2  
        DRAD .0004 qYx!jA]O  
        PLOT h%' N hV  
    /mc*Hc 8R8  
    0A.PD rM:  
        GHPLOT 400 P 1 .5 0 4 L        ; AND THIS DRAWS A SINGLE GHOST WITH PER SINGLE 6 1 :AZp}  
        PER 0 0 0 1 99 i<mevL  
        PLOT ^\MhT)x  
    F#su5<d  
    R;r|cep  
        GRW      ; RESTORE GRAPHICS OPTION (GRAPHICS REUSE WINDOW) ;d4 y{  
    GHPLOT有四种模式,在继续之前,最好先阅读他们。 由于此MACro已经在编辑器中,只需选择字符GHPLOT,然后查看TrayPrompt 。 d<#p %$A4  
    *%X.ym'  
    于这是一个多行命令,因此提示无法显示整个格式,但如果在显示提示时按F2键,则帮助文件将打开索引中的该部分。 我们将在本课中使用所有四种模式。 对GHPLOT的第一次调用使用模式1,生成在图像平面上HBAR = 0.5处的对象点叠加的所有鬼像图像: OZ^h\m4  
    3Y`>6A=  
    在视场中间确实有一个黑色的斑点。 这可能是我们之前标记过的鬼像。 模式2分析显示与倾斜透视图相同的能量分布: Q\|18wkW  
    SZ/(\kQ6  
    那个尖峰确实是我们的鬼像。 另一种查看它的方法显示在mode-3图中: pw=F' Y@N  
    #pX8{Tf[  
    最后,模式4绘图选出了特定的一组反射(我们所需要的)并绘制出一组子午面的扇形光线。 glx2I_y  
    ! tGiTzzp  
    在这里,光从左边进入变为红色,从表面6反射后变成蓝色,然后在表面1处第二次反射后变成绿色。它确实在像面聚焦,但是有很多球差 所以鬼像不是很尖锐。 n'yl)HA~>`  
    再看一下MGH对话框,您会看到我们还没有使用过的其他四个功能。 让我们在0.5视场区域追迹真实鬼影的路径。填写框 如图所示,然后单击RGHOST按钮。 yxvjg\!&  
    k {a)gFH O  
    输出数据: ilv_D~|  
    ;u,rtEMy;  
    I0iY+@^5  
        --- RGHOST 6 1 0 .5 SURF ,ijW(95{k  
                               RAY VECTORS          (X DIR TAN)  (Y DIR TAN)  (INC. ANG.)  DwXU  
         SURF             X             Y            Z           ZZ           HH          UNI !N1J@LT5h  
        _____________________________________________________________________________________ uN9e:;  
        OBJ       0.000000     0.000000     0.000000     0.000000 8.750000E-12  ;1@C_5C  
        1    0.000000     8.750000     0.442564     0.000000    -0.056702     5.790967 \ n_3Bwd~  
        2    0.000000     8.540210     0.142402     0.000000    -0.086503     1.334779 jB!W2~Z  
        3    0.000000     8.256701     1.510615     0.000000    -0.246653    15.791928 + 8f>^*:u  
        4    0.000000     6.624679     0.478579     0.000000    -0.384916     5.591649 d@ZoV  
        5    0.000000     6.274262     0.388953     0.000000    -0.226690    13.957837 12lEs3  
         --- RAY REVERSES AFTER NEXT SURFACE --- 3p_b8K_bG  
        6    0.000000     5.481374    -0.886627     0.000000     0.444814 ^!}F%  
            5       0.000000     6.994957    -0.483893     0.000000     1.206445 yX'IZk#_L  
            4       0.000000     7.951450    -0.691073     0.000000     0.498903 <GaT|Hhc=  
            3       0.000000    10.791512    -2.647176     0.000000     0.470102 %K?iNe  
            2       0.000000    12.783436    -0.319172     0.000000     0.221387 wu2:'y>n  
        1    0.000000    13.505397     1.058091     0.000000    -0.095157 _IxamWpX$  
        2    0.000000    13.193103     0.339970     0.000000    -0.151262 &hI>L  
        3    0.000000    12.414364     3.579028     0.000000    -0.404621 f*<ps o  
        4    0.000000    10.296378     1.164810     0.000000    -0.674892 B'p5M.6d#:  
        5    0.000000     9.767857     0.947929     0.000000    -0.369535 9#Y2`p T  
        6    0.000000     8.241826     2.077523     0.000000    -0.148082 b+Vi3V  
        7    0.000000     4.247415     0.334421     0.000000    -0.153884 y\#o2PVmY  
        8    0.000000     3.743737     0.107527     0.000000    -0.282387 s`c?:  
        GHOST REFLECTED FROM SURFACES    1    6 AT SURFACE    9 x%6hM |U  
             X              Y               ZZ             HH Fc'[+L--Q  
        --------------------------------------------------------------- P>wZ~Hjk  
            0.00000       -0.828738         0.00000       -0.282387 "15=ET  
    光线从表面6反射,然后再从表面1反射,并进入像面,其Y坐标为-0.829mm。 这确实是一个糟糕的鬼像。 GJ`UO  
    如果你在设计过程的早期就发现了这个问题,那么它很容易控制。键入HELP GHOST,然后选择描述控制鬼像的链接。 )[jy[[K(  
    IY)5.E _  
    这将打开一个描述如何控制鬼像的页面。 JT)k  
    10.3.1.5 鬼像图像控制 下一个已有目录 ~C| ,b"  
    鬼像图像由来自一个或多个折射表面的反射引起。 SYNOPSYS可以评估和控制两种类型:GHOST程序可以显示哪些表面的组合会导致鬼像的产生,而BGI可以评估在镜头系统内的另一个位置形成的鬼像的属性。 s@~/x5jwCs  
    从一个选定的近轴鬼像,为了控图像制弥散斑的大小,输入是 /cfHYvnz  
      M TAR WT A PGHOST JREFH JREFL HN68!v}C|  
    在这里,您可以看到控制鬼像所需的简单输入。 您的AANT文件中的命令是 '#H")i  
        M    5 0.1 A PGHOST 6 1 ZMdW2_*F   
    调整权重使其他像差很好地平衡。 如果我们达到这个目标,鬼像将是以前的1%。 5的目标有点随机; 一个面积更大的鬼像也是一个更暗的鬼像,这猜测是一个很好的开始。 6m+W#]^  
    我们发现,这个过程通常会对指定的鬼像产生很大的改进。然而,另一种反射组合通常会产生新的鬼像,这就需要在优化函数中使用鬼像和另一种PGHOST像差进行另一种评估。当它们出现的时候,你把它们加起来,直到你到达一个点,在这个点上,许多鬼像的强度大致相同。我们从来没有遇到过这样的情况:这种强度高到足以成为一个问题。如果是的话,那么是需要在问题表面上使用镀膜来解决了。
    1条评分光币+5
    elsaqueen 光币 +5 优秀资料,加分! 2020-01-07
     
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