SYNOPSYS 光学设计软件课程三十二:鬼像分析
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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。
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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。 ]WG\+1x9
e|I5Nx2)
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。 S(Pal/-"
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KH;e)91
打开MGH对话框 [;(|^0
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Ul=`]@]]
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。 5XhV+t
g.
8wBns)wy @ 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。 _]\mh,}
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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。 &(K*TB|Om
GcKJpI\sB
6ugBbP +^
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: sB6UlX;b:
fROhn}<**[
D@2Tx
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。 W?$
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K1Tzy=Z9j
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: d.{RZq2cp
03,+uf O6`@'N>6P ; 鬼像分析.MAC $,
=n ; 这个例子研究了镜头中的鬼影 t0wLj}"U ; 它在所有四种模式下运行鬼像. 4Ld0AApncy CCW ! 先清理;清除命令窗口 k\EMO\je KAG /_ LUys/0 FET 1 %
$
5hC9 CHG ! 关闭图形窗口 KB-7]H CFIX ; 修复清晰的光圈以删除虚化的鬼影 $
@^n3ZQ4 VIG Jx'p\* END GwpJxiFgk SSS .003 ; 这里有小的光斑尺寸 8zr)oQ: GAW ; 每张图片需要添加新的图形窗口 NxNz(R
$~ GHPLOT 4000 P 10 .5 0 1 ; 选择模式1,单个光线 0|d%@ R .01 ALL ; 这也是默认的反射率。 qgu.c`GmW PLOT ^oA^z1>3 GHPLOT 20000 P 1 .5 0 2 L ; 现在得到的是一个倾斜的透视图,Drad.0004 5^tL# PLOT lGs fs( GHPLOT 20000 P 1 .5 0 3 L )u<sEF DRAD .0004 J7S PLOT w2Pkw'a{ GHPLOT 400 P 1 .5 0 4 L ; 绘出单个的鬼像 c,e
0+ PER 0 0 0 1 99 r]2}S=[ PLOT xAsbP$J: GRW ; 恢复图形选项(图形重复使用窗口) 3 bGpK9M~ ca-|G'q ]_j{b)t 5y@JMQSO 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 。
GYCc)Guc
\Z<' u;
a&|aK+^8; 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:
NfKi,^O
/O+,vRw\A
"<NQ2Vr]5 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:
{B uh5U,
&R>x;&Gj
W~FcU+a 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:
3-srt^>w*
aw {?UvL&
StA5h+[m 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
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(+(YO\ng6
}`M[%]MNc 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。
QVm3(;&'
%jim] ]<S[ 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。
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aB+Ux<
-
{w1sv=$+ 输出数据:
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wZ5+ H%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。
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;gu_/[P 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。
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E?m(&O
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'!I^Lfz-Z 这将打开一个描述如何控制鬼像的页面。
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|x3.r t 10.3.1.5 鬼像图像控制 下一个已有目录 +'Ec)7m
]g2Y/\)a 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。
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lED-Jo2 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
sk.<|-(o
/pt%*;H M TAR WT A PGHOST JREFH JREFL
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KWq7M8mq 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
N{U``LV
0'{0kE[wn M 5 0.1 A PGHOST 6 1
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.H
{ 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。
Dm?>U1{
6r4o47_t8# 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。