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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
    52K_kB5  
    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。 % FW__SN$c  
         289teU  
    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。
    'p,QI>  
         fM,U|  
    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。
    &g;4;)p*8  
        
    6U)Lhf\'o  
         uCuXY#R+  
    打开MGH对话框
    v`#T)5gl-  
        
    e#]=-^  
         //*>p  
    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。
    lSU&Yqx  
    j;@7V4'  
        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。 {<%zcNKl^L  
         | W:JI  
    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。
    "P;_-i9O  
        
    HT7V} UiaO  
         |u,2A1  
    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:
    :9!? ${4R  
        
    _ q`$W9M+k  
         "2:]9j  
    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。
    vhiP8DQ  
         bJ8G5QU  
    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:
    $FUWB6M  
    TIlBT{A<  
           H@Dj$U  
    ; 鬼像分析.MAC vB(tpki|  
    ; 这个例子研究了镜头中的鬼影 aV`4M VWOz  
    ; 它在所有四种模式下运行鬼像. ._JM3o}F  
    CCW      ! 先清理;清除命令窗口 A`2l;MW  
    KAG RMU]GCa  
    FET 1 :=x-b3U  
    CHG      ! 关闭图形窗口 JJlwzH  
    CFIX      ; 修复清晰的光圈以删除虚化的鬼影 Ftu~nh}  
    VIG KZ^W@*`D  
    END WF#eqU*&  
    SSS .003 ; 这里有小的光斑尺寸 Yy]^_,r  
    GAW      ; 每张图片需要添加新的图形窗口 2lPj%i 5  
    GHPLOT 4000 P 10 .5 0 1   ; 选择模式1,单个光线 `h+ia/  
    R .01 ALL   ; 这也是默认的反射率。 Z!o&};_j  
    PLOT Xi3:Ok6FZ  
    GHPLOT 20000 P 1 .5 0 2 L   ;  现在得到的是一个倾斜的透视图,Drad.0004 -Gjz;/s%XH  
    PLOT Enr8"+.(  
    GHPLOT 20000 P 1 .5 0 3 L @Q~Oc_z  
    DRAD .0004 ;KqH]h)  
    PLOT 7kapa59  
    GHPLOT 400 P 1 .5 0 4 L        ; 绘出单个的鬼像 EJ&[I%jU  
    PER 0 0 0 1 99 jeM %XI  
    PLOT  J5 PXmL  
    GRW      ; 恢复图形选项(图形重复使用窗口)     Dl hb'*@  
    O}\$E{-  
    iW\cLp "  
    C8i6ESmU  
    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 。 bp Q/#\Z  
        
    :/'2@M  
         nE+OBdl  
    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: D> wq4u  
        
    Yg@k +  
         xu[6h?u(h8  
    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: 4kZX$ct}  
        
    $,R QA^gxW  
         E'qGKT  
    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: 9 A0wiKp  
        
    m":lKXpQ  
         B;.]<k'3  
    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 "@Ir Bi6  
        
    $w{!}U2+-  
         # T_m|LN 7  
    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。 7u/_3x1  
         Z%_"-ENT  
    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。 O!#yP Sq?  
        
    1I< <`7'  
         ;w,+x 7  
    输出数据: KDD_WXGt~  
        
    p&'oJy.P  
         ge*(w{|x  
    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。 *`D(drnT{  
         y>}dKbCN  
    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。 Sb@:ercC,  
        
    C" vj#Tx  
         Z6@W)QX  
    这将打开一个描述如何控制鬼像的页面。 M(>"e*Pi  
         NYopt?Xg  
    10.3.1.5 鬼像图像控制 下一个已有目录 ;OjxEXaq  
         P~Ss\PT  
    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。 VB x,q3.  
         [|{2&830  
    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 w\wS?E4G  
         >|h$d:~n  
    M TAR WT A PGHOST JREFH JREFL *7MTq_K(An  
         :ryyo$  
    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 %-C   
         uA]Z"  
    M 5 0.1 A PGHOST 6 1 AWkXW l}  
         rGjP|v@3^  
    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。 i U3GUsPy  
         ]:Y@pZ  
    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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