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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。 ?3`q+[:  
    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。 Ej' 7h~=v  
    Yx6hA#7I  
    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。 %PzQ\c  
    O~.U:45t  
    zu52 p4  
    打开MGH对话框 ue@8voZhS/  
    3=Z<wD s  
    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。 Yy]T J  
    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。 `8,w[o oC2  
        --- GHOST R 0.01 ]$3+[9x'  
        ID MIT 1 TO 2 UM LENS !/947Rn  
    Yj) e$f  
    G-arnu)  
        GHOST IMAGE ANALYSIS !L77y^oV  
    8 4z6zFv?Q  
    X6xx2v%D  
        --- R 0.01 ALL .Y!:x =e  
        --- END aM), M]m[  
         NO.   GHOST SURF       Ymarg        U'marg        Ychief     INTENSITY Yb}w;F8(  
        _________________________________________________________________________ ~wTX >qV  
    GJX4KA8J  
    BBvZeG $Y  
        1        2 -   1       -30.0244       -0.3778        7.3095   1.10930E-11 yIOLs}!SF  
        2        3 -   1        27.2543       -0.3984        4.6907   1.34627E-11 Q!K`e)R  
        3        3 -   2        63.5945       -0.2721        4.1819   2.47264E-12 y?>#t^  
        4        4 -   1       -46.5167       -0.2920        4.9249   4.62149E-12 e&2wdH&  
        5        4 -   2       -25.1674       -0.3088        6.6272   1.57879E-11 ymtd>P"  
        6        4 -   3       -75.6813       -0.4937        4.4156   1.74591E-12 \83sSw  
        7        5 -   1       -45.8712       -0.2619        4.0455   4.75247E-12 1i u =Y  
        8        5 -   2       -27.0481       -0.2839        6.4039   1.36686E-11 \OcMiuw  
        9        5 -   3       -72.6068       -0.4577        2.7558   1.89691E-12 Z v4<b  
        10        5 -   4        -3.4550       -0.3402        6.5304   8.37735E-10 O-j$vzHpdY  
        11        6 -   1         0.5515       -0.5074        4.2824   3.28758E-08 E:FO_R(Xq  
        12        6 -   2        44.1259       -0.4028        8.4078   5.13585E-12 .jU Z  
        13        6 -   3       -38.8865       -0.5677        1.4386   6.61305E-12 "V 3}t4  
        14        6 -   4        67.9018       -0.0930        9.4364   2.16889E-12 JvkL37^ n:  
        15        6 -   5        66.9185       -0.0241        8.9874   2.23310E-12 0O~p7D  
        16        7 -   1       -26.2150       -0.5336      -37.0598   1.45513E-11 )Pli})   
        17        7 -   2        17.4775       -0.4677       31.7392   3.27372E-11 *zy'#`>  
        18      7 -   3       -71.3906       -0.6925     -107.3067   1.96208E-12 t}Ss=0dJO  
    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: Wt J{  
        CUMULATIVE GHOST DISTRIBUTION t8& q9$  
    NORMALIZED FOR DETECTOR SEMI-APERTURE        0.0100 I]X  
    8.?E[~  
    ?U_9{}r  
      NO.  GHOST INTENS.  ACCUM. INTENS.  SURFACES '"'Btxz  
    _____________________________________________ ^mg*;8e Ga  
        6   1.74591E-12    1.74591E-12     4     3 9cQ_mgch  
        9   1.89691E-12    3.64282E-12     5     3 ;xK_qBIP  
        18   1.96208E-12    5.60491E-12     7     3 U<47WfcW  
        14    2.16889E-12    7.77380E-12     6     4 !8*McO I  
        15    2.23310E-12    1.00069E-11     6     5 B wC+ov=  
        3   2.47264E-12    1.24795E-11     3     2 `5'2Hg+  
        20   3.94955E-12    1.64291E-11     7     5 m_* R.a  
        19   4.15611E-12    2.05852E-11     7     4 Ax!Gu$K2o  
        4   4.62149E-12    2.52067E-11     4     1 <tbZj=*O/o  
        7   4.75247E-12    2.99592E-11     5     1 TY.FpW  
        12    5.13585E-12    3.50950E-11     6     2 (R'+jWH  
        13    6.61305E-12    4.17081E-11     6     3 5j eO"jB  
        21   6.62606E-12    4.83341E-11     7     6 W J+> e+  
        1    1.10930E-11    5.94271E-11     2     1 z<pJYpxH  
        2    1.34627E-11    7.28898E-11     3     1 e"Rm_t  
        8   1.36686E-11    8.65584E-11     5     2 g{>^`JtP  
        16   1.45513E-11    1.01110E-10     7     1 zX kx7d8  
        5   1.57879E-11    1.16898E-10     4     2 \DA$6w\\  
        25    2.20749E-11    1.38973E-10     8     4 wqD5d   
        26    2.25477E-11    1.61520E-10     8     5 1$ML#5+,  
        17   3.27372E-11    1.94257E-10     7     2 `.=sTp2rbc  
        24   5.08281E-11    2.45085E-10     8     3 _8><| 3d  
        23   5.72162E-11    3.02302E-10     8     2 u1cu]Sj0  
        28   8.28536E-11    3.85155E-10     8     7 0xpx(T[  
        10   8.37735E-10    1.22289E-09     5     4 ip``v0Nf  
        27   3.67946E-09    4.90235E-09     8     6 - 8bNQU  
        22   1.09304E-08    1.58327E-08     8     1 MJ\[Dt  
    WM,i:P)b  
        11   3.28758E-08    4.87085E-08     6     1 /N)5 3!LT  
    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。 <L2emL_'  
    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: |d7$*7TvV  
        ; GHPLOT.MAC },c,30V'  
        ; THIS EXAMPLE EXAMINES THE GHOST IMAGE IN A LENS ; IT RUNS GHPLOT IN ALL FOUR MODES. X=~V6m  
    `cr(wdvI  
    ._ CP% R  
        CCW      ! CLEAN UP FIRST; CLEAR COMMAND WINDOW 7*s8 ttX  
        KAG 4h|dHXYZ  
        FET 1 B@t'U=@7  
        CHG     ! AND CLOSE GRAPHICS WINDOWS ](K0Fwo`;"  
        CFIX      ; FIX CLEAR APERTURES TO DELETE VIGNETTED GHOSTS $h28(K%  
        VIG PlCc8Zy  
        END _:J*Cm[q  
             ; AND TURN ON VIG MODE IF OFF vR>o}%`  
        SSS .003 v6uxxsI>Hm  
               ; SMALL SPOT SIZE HERE )1F<6R  
        GAW      ; NEED NEW WINDOW FOR EACH PICTURE (GRAPHICS ADD WINDOWS) ;sPzOS9  
        GHPLOT 4000 P 10 .5 0 1   ; SELECT MODE 1, INDIVIDUAL RAYS x &=9P e(  
        R .01 ALL   ; THIS IS ALSO THE DEFAULT REFLECTANCE #c Kqnk  
        PLOT Zk? =  
    hI|)u4q  
    x<B'.3y  
        GHPLOT 20000 P 1 .5 0 2 L   ; NOW GET AN OBLIQUE PERSPECTIVE VIEW DRAD .0004 uDuF#3 +"  
        PLOT .g% Y@r)=5  
    A^Cj1:,  
    jo98 jA<  
        GHPLOT 20000 P 1 .5 0 3 L   ; THIS MAKES COLORED BINS >V;,#5F_  
        DRAD .0004 3HiFISA*  
        PLOT Q M 1F?F  
    4]&<?"LSK  
    q'S =Eav8  
        GHPLOT 400 P 1 .5 0 4 L        ; AND THIS DRAWS A SINGLE GHOST WITH PER SINGLE 6 1 u oVNK  
        PER 0 0 0 1 99 H+Z SPHs  
        PLOT >q7 %UK]&  
    9=+-QdX+0]  
    3qM Nl>>  
        GRW      ; RESTORE GRAPHICS OPTION (GRAPHICS REUSE WINDOW) H{fM%*w  
    GHPLOT有四种模式,在继续之前,最好先阅读他们。 由于此MACro已经在编辑器中,只需选择字符GHPLOT,然后查看TrayPrompt 。 B|o%_:]+E  
    UG[e//m  
    于这是一个多行命令,因此提示无法显示整个格式,但如果在显示提示时按F2键,则帮助文件将打开索引中的该部分。 我们将在本课中使用所有四种模式。 对GHPLOT的第一次调用使用模式1,生成在图像平面上HBAR = 0.5处的对象点叠加的所有鬼像图像: or?%-)  
    smU4jh9S  
    在视场中间确实有一个黑色的斑点。 这可能是我们之前标记过的鬼像。 模式2分析显示与倾斜透视图相同的能量分布: 'Ud| Ex@A9  
    ..KwTf  
    那个尖峰确实是我们的鬼像。 另一种查看它的方法显示在mode-3图中: F^kwdS  
    LSd*| 3E}n  
    最后,模式4绘图选出了特定的一组反射(我们所需要的)并绘制出一组子午面的扇形光线。 p1O6+hRio  
    fA^Em)cs2  
    在这里,光从左边进入变为红色,从表面6反射后变成蓝色,然后在表面1处第二次反射后变成绿色。它确实在像面聚焦,但是有很多球差 所以鬼像不是很尖锐。 ~&VN_;j_  
    再看一下MGH对话框,您会看到我们还没有使用过的其他四个功能。 让我们在0.5视场区域追迹真实鬼影的路径。填写框 如图所示,然后单击RGHOST按钮。 6yIvaY$KR  
    (36K3=Qa  
    输出数据: CjL<RJR=  
    I6w~H?ul@*  
    TD,nIgH`  
        --- RGHOST 6 1 0 .5 SURF <$E6oZ  
                               RAY VECTORS          (X DIR TAN)  (Y DIR TAN)  (INC. ANG.) e!x6bR9EZ  
         SURF             X             Y            Z           ZZ           HH          UNI BWq/TG=>  
        _____________________________________________________________________________________ rT7^-B*  
        OBJ       0.000000     0.000000     0.000000     0.000000 8.750000E-12 $Ua56Y  
        1    0.000000     8.750000     0.442564     0.000000    -0.056702     5.790967 3h=8"lRc  
        2    0.000000     8.540210     0.142402     0.000000    -0.086503     1.334779 pyB~M9Bp/  
        3    0.000000     8.256701     1.510615     0.000000    -0.246653    15.791928 ffcLuXa  
        4    0.000000     6.624679     0.478579     0.000000    -0.384916     5.591649 d@kc[WLD^  
        5    0.000000     6.274262     0.388953     0.000000    -0.226690    13.957837 ,4@|1z{bfm  
         --- RAY REVERSES AFTER NEXT SURFACE --- N:BL=} V  
        6    0.000000     5.481374    -0.886627     0.000000     0.444814 TZB+lj1  
            5       0.000000     6.994957    -0.483893     0.000000     1.206445 1'KishHK=  
            4       0.000000     7.951450    -0.691073     0.000000     0.498903 <8o(CA\  
            3       0.000000    10.791512    -2.647176     0.000000     0.470102 UTk r.T+2X  
            2       0.000000    12.783436    -0.319172     0.000000     0.221387 e<\<,)9@/  
        1    0.000000    13.505397     1.058091     0.000000    -0.095157 \8b6\qF/\  
        2    0.000000    13.193103     0.339970     0.000000    -0.151262 lAASV{s{  
        3    0.000000    12.414364     3.579028     0.000000    -0.404621 WS0JS'  
        4    0.000000    10.296378     1.164810     0.000000    -0.674892 F9Z @x)  
        5    0.000000     9.767857     0.947929     0.000000    -0.369535 ?&c:q3_-Z  
        6    0.000000     8.241826     2.077523     0.000000    -0.148082 r|R7- HI  
        7    0.000000     4.247415     0.334421     0.000000    -0.153884 :BZ0 7`9  
        8    0.000000     3.743737     0.107527     0.000000    -0.282387 $aP(|!g  
        GHOST REFLECTED FROM SURFACES    1    6 AT SURFACE    9 Kn}ub+ "J  
             X              Y               ZZ             HH  t@B(+  
        --------------------------------------------------------------- +V8b  
            0.00000       -0.828738         0.00000       -0.282387 vA&Vu"}S  
    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。 ,Ww  
    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。 =xl~][  
    4E3g,%9u  
    这将打开一个描述如何控制鬼像的页面。 l\Ftr_Dk  
    10.3.1.5 鬼像图像控制 下一个已有目录 Jh@_9/?  
    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。 t9 F=^)s  
    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 'ZHdV,dd  
      M TAR WT A PGHOST JREFH JREFL l[Z)@bC1   
    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 v 1.*IV5Y  
        M    5 0.1 A PGHOST 6 1 $RO$}!  
    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。 T1 MY X  
    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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