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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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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-07-31
    SYNOPSYS 光学设计软件课程三十二:鬼像分析
    &L~31Ayj&  
    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{#pd6e5  
         ^6NABXL  
    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。
    /K<GN7vN  
         (=3&8$  
    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。打开镜头1.RLE并运行,然后看看PAD显示。
    C&s }m0R  
        
    % OfDTs  
         e5/ DCz  
    打开MGH对话框
    Mbi+Vv-  
        
    ^D> MDj6  
         YI\Cs=T/  
    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。
    pil*/&pB  
    n+F-,=0  
        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。 t[yD8h  
         jv#" vQ9A]  
    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。
    +n.j.JP"X  
        
    <"|<)BGeI  
         4uAb LSh9  
    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:
    ]!Aze^7;  
        
    s:Ql](/B#  
         d# ?* 62  
    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。
    Vx4pP$S  
         bHH}x"d[x  
    为此,打开名为GHPLOT.MAC的MACro。(通过本课程,您应该知道如何使用MACro编辑器,您可以使用命令EE打开它。)这是MACro:
    Q,qylL  
    %?G.lej,x  
           Y(!)G!CMc  
    ; 鬼像分析.MAC sbiDnRf  
    ; 这个例子研究了镜头中的鬼影 uKAHJ$%  
    ; 它在所有四种模式下运行鬼像. xg1r 3  
    CCW      ! 先清理;清除命令窗口 T+{'W  
    KAG XxU}|jTO#  
    FET 1 89e.\EH  
    CHG      ! 关闭图形窗口 SD.*G'N&2f  
    CFIX      ; 修复清晰的光圈以删除虚化的鬼影 l0bT_?LhK  
    VIG $bC!T  
    END 2iINQK$  
    SSS .003 ; 这里有小的光斑尺寸 ,`2xfVa-  
    GAW      ; 每张图片需要添加新的图形窗口 3eDx@8N }  
    GHPLOT 4000 P 10 .5 0 1   ; 选择模式1,单个光线 -a^sX%|Bl  
    R .01 ALL   ; 这也是默认的反射率。 OZ]3OL,  
    PLOT e5\1k#@  
    GHPLOT 20000 P 1 .5 0 2 L   ;  现在得到的是一个倾斜的透视图,Drad.0004 CvSG!l.6f<  
    PLOT Vm8_ !$F  
    GHPLOT 20000 P 1 .5 0 3 L op{(mn  
    DRAD .0004 S gsR;)2  
    PLOT dz.MH  
    GHPLOT 400 P 1 .5 0 4 L        ; 绘出单个的鬼像 kK6>>lD'  
    PER 0 0 0 1 99 +fR`@HI  
    PLOT bL#TR;*]  
    GRW      ; 恢复图形选项(图形重复使用窗口)     Rl!WH%;c[X  
    j%<@ui u  
    [eik<1=,~?  
    &T.P7nJ=  
    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 。 rpI7W?hh  
        
    8l,hP.  
         2%%U)|39mB  
    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: 2Rp{]s$jo  
        
    U"G+su->e  
         g}j>;T  
    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: *)SgdC/f  
        
    4Lq]yUj  
         PvCE}bY{}  
    那个尖峰确实是我们的鬼像。另一种查看它的方法显示在图像-3图中: sbhEZ#7#  
        
    H~K2`Cr)4  
         x%7x^]$  
    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。返回MGH对话框 ]b$,.t5  
        
    i58CA?  
         +~AI(h  
    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。 qUg4-Z4  
         *\+ 'tFT6  
    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。 AUpC HG7  
        
    No|{rYYKK  
         5Rp2O4Z  
    输出数据: U,(+rMeY0  
        
    74OM tLL$  
         O|m-k0n  
    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。 a6#PZ!1  
         hiM!htc;M  
    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。 @_nhA/rlc  
        
    LA Vgf>  
         "Y0[rSz,UW  
    这将打开一个描述如何控制鬼像的页面。 FaM~ 56Pa  
         Om~C0  
    10.3.1.5 鬼像图像控制 下一个已有目录 J#WPXE+Ds  
         \F3t&:  
    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。 pQ\ [F  
         ]<= t  
    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 5ZxBmQ  
         jO.E#Ei}~  
    M TAR WT A PGHOST JREFH JREFL r!uAofIi_  
         03;(v%  
    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 2p ,6=8^v  
         ".Ug A\0  
    M 5 0.1 A PGHOST 6 1 S5!2%-;<k  
         V> SA3  
    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。 )Me&xQTn  
         xFnMXh t  
    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。
     
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