SYNOPSYS 光学设计软件课程三十二:鬼像分析
@kFu*" 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。
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wmU0E/{9]
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。 x;\wY'
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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。 sC"}8+[)S3
4~z?"
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打开MGH对话框 j'0r'
17.x0gW,
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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。 27F~(!n
:-`7Q\c } 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。 *e#<n_%R
QK`i%TXJ
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。 o*g|m.SjL
L,,*gK
l8h&|RY[
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: TBrGA
E
8>WVodv
.lgPFr6X
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。 4Kwh?8.
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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: US [dkbKo
'1^B+m -62'}%?A<C ; 鬼像分析.MAC )~6zYJ2 ; 这个例子研究了镜头中的鬼影 YW\0k5[ ; 它在所有四种模式下运行鬼像. X[gn+6WB% CCW ! 先清理;清除命令窗口 6x)$Dl KAG J[~5U~F FET 1 R9rj/Co CHG ! 关闭图形窗口 2F#q
I1 CFIX ; 修复清晰的光圈以删除虚化的鬼影 z+ a%5J VIG )u]9193 END YwY74w: SSS .003 ; 这里有小的光斑尺寸 ENF"c$R GAW ; 每张图片需要添加新的图形窗口 jw}}^3. GHPLOT 4000 P 10 .5 0 1 ; 选择模式1,单个光线 r|e-<t4.9L R .01 ALL ; 这也是默认的反射率。 ((tv2 PLOT hN2:d1f0 GHPLOT 20000 P 1 .5 0 2 L ; 现在得到的是一个倾斜的透视图,Drad.0004 73#x|lY PLOT m!z|h9Ed GHPLOT 20000 P 1 .5 0 3 L W!!S!JF DRAD .0004 p[lNy{u~M PLOT v[plT2"s GHPLOT 400 P 1 .5 0 4 L ; 绘出单个的鬼像 #GDe08rOw PER 0 0 0 1 99 m'\ 2:mDu0 PLOT $D
v\
e GRW ; 恢复图形选项(图形重复使用窗口) r;L>.wl*I h_1T,f( 'I;!pUfVp )*; zW!H 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 。
g.c8FP+
yme^b
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~c)~015` 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:
DypFl M*
Y)N-V
]5L
&[NG]V!Oc 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:
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"s!7dKXI"
y2]-&]& 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:
8:BIbmtt5
9% l%
kn)t'_jC 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
:1t~[-h^
{ -|{xBd
/ kt2c[9 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。
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U9D!GKVp 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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f$88>@
O+}qQNe<
R4ht6Vm3g) 输出数据:
yaq'Lt`
yV_4?nh
&Ysosy* 光线从表面6反射,然后再从表面1反射,并进入像面,其Y坐标为-0.829mm。 这确实是一个糟糕的鬼像。
&>e-(4Xu
yQ#:J9HMJ 如果你在设计过程的早期就发现了这个问题,那么它很容易控制。键入HELP GHOST,然后选择描述控制鬼像的链接。
Og=*R6i
k}
]T;|h]
hx/N1x 这将打开一个描述如何控制鬼像的页面。
K\XH4kic
P/EM : 10.3.1.5 鬼像图像控制 下一个已有目录 G8Nt
8U~
p-1 3H0Kt 鬼像图像由来自一个或多个折射表面的反射引起。SYNOPSYS可以评估和控制两种类型:GHOST程序可以显示哪些表面的组合会导致鬼像的产生,而BGI可以评估在镜头系统内的另一个位置形成的鬼像的属性。
asY[8r?U
(JM4R8fR& 从一个选定的近轴鬼像,为了控图像制弥散斑的大小,输入是
JaB<EL-9r2
/dv<qp M TAR WT A PGHOST JREFH JREFL
.U T@p
4C}bJzZ 在这里,您可以看到控制鬼像所需的简单输入。您的AANT文件中的命令是
pb#?l6x$+
6N)!aT9eo M 5 0.1 A PGHOST 6 1
?c0xRO%y
%W@v2 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。
pABs!A`N
^"J8r W6[ 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。