[原创]SYNOPSYS 光学设计软件课程三十二：鬼像分析 [复制链接]

3-LO  
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。 m<"1*d~  
     <\Y>y+$3  
为了避免这种意外，你可以在MGH对话框(菜单、鬼像)，通过这些工具在设计的早期发现问题，并在完成前纠正它们。 ("H:T?4Qs  
     Kw925@W  
简而言之，鬼像是由镜头系统内的两次不需要的反射光引起的光的聚焦图像。 如果您有3片透镜，则有15个可能的鬼像。有6片透镜，你有66种可能性，依此类推。要查看其中一些工具可以执行的操作，请使用ID MIT 1至2 UM镜头对镜头1.RLE进行FETCH。打开镜头1.RLE并运行，然后看看PAD显示。 DB%=/ \U  
     Jq?a
i8  
     =X-$kk  
打开MGH对话框 C{Aeud #5  
     8]2S'mxE  
     D2?~03c  
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。 ?]$.3azO  
,n&Dg58K  
    对话框以默认的1%反射率打开，应用于所有的镜头表面。单击GHOST按钮。 p&XbXg-  
     inR8m 4c]P  
你会得到如下数据。首先分析所有表面的组合;输出的一部分如下所示。 ?^,GaZ^V  
     M# S:'WN  
     jY$|_o.4  
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： uOm fpgO  
     ilzR/DJMa  
     C5;"mo-  
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。 |$6GpAq!  
     =B;rj  
为此，打开名为GHPLOT.MAC的MACro。（通过本课程，您应该知道如何使用MACro编辑器，您可以使用命令EE打开它。）这是MACro： KDHR}`  
V&\ZqgDF  
       :Wb+&|dU  
; 鬼像分析.MAC ]RGun GJ  
; 这个例子研究了镜头中的鬼影 c3K(mM:  
; 它在所有四种模式下运行鬼像. '4N[bRCn  
CCW      ! 先清理；清除命令窗口 i,b>&V/Y$  
KAG (8H "'  
FET 1 nFxogCn
 
CHG      ! 关闭图形窗口 *B@<{x r  
CFIX      ; 修复清晰的光圈以删除虚化的鬼影 kk^KaD4dA  
VIG &wLI:x5  
END k('2K2P  
SSS .003 ; 这里有小的光斑尺寸 C]eb=rw$  
GAW      ; 每张图片需要添加新的图形窗口 X*d,z~k%*d  
GHPLOT 4000 P 10 .5 0 1   ; 选择模式1，单个光线 GT#iY*  
R .01 ALL   ; 这也是默认的反射率。 7j._3'M=Kc  
PLOT #l{q
b]n]  
GHPLOT 20000 P 1 .5 0 2 L   ;  现在得到的是一个倾斜的透视图，Drad.0004 lC^q}Bh:  
PLOT Z(.p=Wg  
GHPLOT 20000 P 1 .5 0 3 L Y}e$5  
DRAD .0004 Uv5E$Y"e10  
PLOT 0 
,Bd,<3  
GHPLOT 400 P 1 .5 0 4 L        ; 绘出单个的鬼像 /z5j.TMs  
PER 0 0 0 1 99 lD 9'^J  
PLOT C 5)G^  
GRW      ; 恢复图形选项（图形重复使用窗口）     M62V NYt  

coU`2n/  
vW YN?"d  
Sh{odrMj*  
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 。 5RZAs63t  
     u3ce\  
     3}Uae#oy  
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： u9k##a4.E  
     U4^dDj  
     *i)GoQoB  
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： WS2TOAya)  
     .B>|>W O  
      rd. "mG.  
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： VZw("a*TB  
     #YjV3O5<  
    
EMJio\  
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 !4-NbtT  
     D:%$a]_f  
     H6e^"E  
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。 .RoO6:T6  
     Z1OX9]##r  
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。 IKAF%0[R|j  
     ka"jv"z  
     ,>"1'i&@  
输出数据： N[zI@>x  
     Gz^g!N[  
     AF **@iG  
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。 */?L_\7  
     NE3G!qxL  
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。 `p'L3u5H-  
     i~k?k.t8  
     r\_aux^z  
这将打开一个描述如何控制鬼像的页面。 kZf7  
     $F\&?B1.  
10.3.1.5 鬼像图像控制 下一个已有目录 u4fTC})4{C  
     M`iJ6L  
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。 $?I^Dk  
     Z&J417buk  
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 @AVx4,!>[  
     NL2n\%n  
M TAR WT A PGHOST JREFH JREFL [y>Q3UqN  
     cCWOGd  
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 I]ywO4  
     Fv e,
&~  
M 5 0.1 A PGHOST 6 1 ~+^,o_hT  
     G{ F>=z"(l  
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。 !YAkHrF`[0  
     uA\A4  
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。