SYNOPSYS 光学设计软件课程三十二:鬼像分析
B%e#u.'6 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。
av*M#
;"@FLq(n
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。 ~jqh&u$(
;PrL)!
简而言之,鬼像是由镜头系统内的两次不需要的反射光引起的光的聚焦图像。 如果您有3片透镜,则有15个可能的鬼像。有6片透镜,你有66种可能性,依此类推。要查看其中一些工具可以执行的操作,请使用ID MIT 1至2 UM镜头对镜头1.RLE进行FETCH。打开镜头1.RLE并运行,然后看看PAD显示。 nPj/C7j
/`Wd+
cLD-,v;c
打开MGH对话框 ^9Je8 @Yu
Cq0S8Or0
/N>bEr4w
在左上角是GHOST按钮。这一特性用于近轴光线追迹来寻找鬼像,当然,它所发现的鬼像与真实光线形成的鬼像有所不同。尽管如此,结果通常很接近,你可以看到问题出现的地方。你可以给镜头中的任何一个或所有的表面分配反射系数,当程序估计它发现的每一个鬼像的强度时,它会考虑这些值。 W2a9P_
{=NHidi~ 对话框以默认的1%反射率打开,应用于所有的镜头表面。单击GHOST按钮。 )n[ oP%
v$`AN4)}
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。 -;?5<>zZ
z
<"7vR
3ppY@_1
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: ~la=rh3
3}H"(5dL}z
_`JYA
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。 =9
TAs? =
$o"PQ!z
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: s68EzFS
O/IW.t R0y@#}JH ; 鬼像分析.MAC {. N" 6P ; 这个例子研究了镜头中的鬼影 sBuVm<H ; 它在所有四种模式下运行鬼像. X,/@#pSOz CCW ! 先清理;清除命令窗口 DlR&Lnv KAG C61KY7iyR FET 1 qVFz-!6b CHG ! 关闭图形窗口 _9Kdcoh CFIX ; 修复清晰的光圈以删除虚化的鬼影 y@AKb VIG G:.Nq,513 END >R?EJ;h SSS .003 ; 这里有小的光斑尺寸
^sq3@*hCw GAW ; 每张图片需要添加新的图形窗口 jow^~ GHPLOT 4000 P 10 .5 0 1 ; 选择模式1,单个光线 xZS R .01 ALL ; 这也是默认的反射率。 [^W4%S PLOT n(a7%Hx2 GHPLOT 20000 P 1 .5 0 2 L ; 现在得到的是一个倾斜的透视图,Drad.0004 5.xvOi|. PLOT )^)V yI`O GHPLOT 20000 P 1 .5 0 3 L d
{moU\W DRAD .0004 <P( K,L?r PLOT 6.~(oepu GHPLOT 400 P 1 .5 0 4 L ; 绘出单个的鬼像 b0E(tPw5c PER 0 0 0 1 99 p&_a kQj PLOT XFmnZpqXH GRW ; 恢复图形选项(图形重复使用窗口) 9XS+W
w7 {Y'DUt5j e\.|d<N? ms
;RJT2O' 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[rxmEXht
a|5GC pp
*kL1r
w6 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:
zv#i\8h^p
GWA_,/jS%
IwFg1\> 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:
5yxZ
5Ni!
|ki#MtCp
9z_Gf]J~ 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:
q97Dn[>3
K~,,xsy,G&
HE+VanY![ 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
,{8~TVO
{Fb)Z"8]
#wM0p:< 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。
4ItXZ o
2[M:WZ.1 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。
L?9Vz&8]
8%`Sx[
VIi|:k 输出数据:
6Mk@,\1
um3
M4>K
}E/L: 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。
'a"<uk3DT
#v(+3Hp
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。
jjl4A}*0
`fc*/D
?;{A@icr 这将打开一个描述如何控制鬼像的页面。
}JlQQ
|qbJ]v! 10.3.1.5 鬼像图像控制 下一个已有目录 :K8T\
F=P|vYL&& 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。
bJBx~
sgB3i`_M 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
PL8akA#
zcZr
)Oh M TAR WT A PGHOST JREFH JREFL
KqtI^qC8
qx!IlO 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
Nxt/R%(
{'r*Jb0 M 5 0.1 A PGHOST 6 1
?xG #4P<C=
nK96A.B%p 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。
uox;PDK
0cS.|\ZTA 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。