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    [原创]SYNOPSYS 光学设计软件课程三十四:90度目镜 [复制链接]

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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2023-08-08
    在本课中,我们将设计一个目镜。我们将让计算机完成几乎所有工作。结果是一个具有良好性能的8片镜片的镜头 w(Tr ,BFF  
    我们假设望远镜物镜图像直径为1.2英寸,我们希望观察者看到90度的无畸变图像。 这种镜头可以通过两种方式设计:从物镜到眼睛,或者从眼睛到物镜。 在这个例子中,我们将选择前一个方案。 (在第37课中,我们将以另一个方案进行。) |"KdW#.x  
    我们将从远处的物镜将光线对准镜头,首先对准镜头内一英寸的一点,并要求光线以45度的角度从轴上射出。 -qvMMit%7  
        
        以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) DzA'MX  
    8 l= EL7  
        TIME T*Ge67  
        CORE 12 A.7lo  
        OFF 1 99 })kx#_o]'d  
        DSEARCH 5 QUIET GV ) "[O  
        SYSTEM !2&)6SL/  
        ID EYEPIECE EXAMPLE $%ND5uK  
        OBD 1.0E9 45 1.27 ">h$(WCK  
        UNI MM ndT_;==  
        WAVL CDF XV4aR3n{Q  
        WAP 1 [e _csQ  
        END ]Lg~ I#/#  
         ps8tr:T^=  
        GOALS yP} |8x  
        ELEMENTS 9 [g: cG  
        TOTL 200 .01 @qW$un:  
        BACK 0 0 qe?Ns+j<d  
        FNUM 7.0 10 pmurG  
        ASTART 5 :kE*  
        THSTART 5 $_eJ@L#  
        RSTART 100 VK,{Mu=.9  
        RT 0.25 "|Yy "iB[  
        NPASS 80 @x A^F%(  
        ANNEAL 100 10 Q 100 "+`u ]  
        SNAP 10 I1s= =  
        TOPD JV4fL~  
        STOP FIRST         u0)9IZxc  
        STOP FREE vF~q".imC  
        QUICK 50 100 q(R|3l^6T  
        FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.     G;pmR^  
        FWT 3 1 1 1 1 1 $\1M"a}F  
        END a+O?bO  
         lk81IhI  
        SPECIAL AANT }hm_Ws  
        ACA 50 1 1 ^5?|Dj  
        ADT 10 .1 10 i PG:w+G  
        M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1     >o`+j$j  
        M -.008 10 A P HH 1         Oi$1maxT  
        M -.004 10 A P HH .5     r4X\/  
        M -.0064 10 A P HH .8 _(~ E8g  
        M 0 1 A P YA 1         TXV^f*  
        S GIHT Ku uiU= (L  
        END ea`6J  
        GO 7h41E#  
        TIME "cjD-4 2  
    vd$>nJ"  
    这是从DSEARCH 返回的图纸。 0yMHU[):~  
        
        这些都是合理的目镜配置。 最好的一个在顶部,名为DSEARCH09.RLE,它在PAD中自动打开。 ;.=0""-IF  
        
        该程序创建了一个优化MACro并将其加载到编辑器窗口中。 在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。 n;vZY  
         VQ2'a/s  
        PANT 1P 'L<z  
        VY 0 YP1 S5Pn6'w  
        VLIST RD ALL 7zU~ X,  
        VLIST TH ALL d1t_o2  
        VLIST GLM ALL q&NXF (  
        END E[zq<&P@  
        AANT P kVt/Hhd9  
        AEC  rf'A+q  
        ACC (G$Q\>  
        M   0.142857E+00  0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM Buq(L6P9r  
        GSR     0.250000     3.000000      4  M     0.000000 k,<7)-  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.300000 q;f L@L@-  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.600000 T/%Y_.NtU  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.750000 kJNg>SN*@#  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.900000 3i4m!g5Z?  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     1.000000 RF -c`C  
        GSO     0.250000     0.246460      4  M     0.000000 =JP Y{'VO  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.300000 ]]}iSw'  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.600000 'Ce?!U O  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.750000 \'('HFr,  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.900000 R*k;4*1u  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     1.000000 $/(``8li_  
        M   0.200000E+03  0.100000E-01 A TOTL CO@ kLI  
        ACA 50 1 1 9U3}_  
        ADT 10 .1 10 Uqj$itqUQ  
        M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 i=rA;2>  
        M -.008 10 A P HH 1   *r9D+}Y(4  
        M -.004 10 A P HH .5 T-7( 3#&  
        M -.0064 10 A P HH .8 i*&b@.7N  
        M 0 1 A P YA 1   FLkZZ\  
        S GIHT 3|)cT1ej  
        END 0lOan  
        SNAP  10/DAMP    1.00000     )u]=^  
        SYNOPSYS   80 8-kR {9r  
    让我们运行这个并观察镜头的改善结果。以下是我们在进行一些优化和模拟退火后得到的结果: !B9 Yw/Ba  
        
        我们想要进一步改进。将OPD光扇图分配到PAD 2上,我们在全视场看到一个波长的误差。     yw7bIcs|#b  
    准备一个新的MACro 如下: < %<nh`D  
    q%]5/.J  
        STO 9 "Z&_*F.[O  
        CHG /%t`0pi  
        NOP k{|> !(Ax  
        18 TH 2000 YbZ?["S&  
        19 YMT d}Y#l}!E6  
        20 <RH%FhT  
        END 6-5{7E}/b  
        STEPS = 100 b%C7 kL-  
        PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 qkC{IBN92  
        GET 9     [L|vBr  
    运行这个宏。这将完成以下工作: 1.删除表面 18上的YMT解(通过 NOP, 删除所有解)。 2.把19号表面放在2000毫米的距离。 这将模拟假定在那个距离的望远镜目标。 3.将一个稍后会聚焦于表面20的YMT解赋给表面 19。 4.声明表面20,因此它是存在的。 5.在视场上制作表面19的主光线拦截图。如果光线全部撞击在表面19的中心附近,则像差将受到控制 =W"T=p*j  
        
        我们想要避免 “芸豆”效应,如果瞳孔有很多球像,就会出现这种效应。 随着你的眼睛移动,视场的一部分图像会消失。 eE\T,u5:  
    在眼睛位置放大图像,然后单击按钮运行Pad Scan™↑。光线可以很好地瞄准眼点。虽不完美——但是,镜头的设计是关于权衡的,不是吗?我们认为这些小错误已经足够好了。 d5{RIM|  
    接下来我们要检查畸变。一些质量差的目镜显示出明显的畸变,因此我们必须进行检查。命令GDIS 21 G将生成如下图片: oGbh *  
        
        我们通过在评价函数中加入一个项目得到了良好的性能,该项目取全局Y坐标并减去GIHT的值。可以这么做么?单位都错了! '*&V7:  
    该镜头处于AFOCAL模式,输出Y坐标实际上是来自轴的光线角度,以弧度为单位。GIHT类似地是在近轴上的弧度角。如果两者数值相同,则系统没有畸变。 heb{i5el  
    现在难点是,我们必须检查图像质量。这是大约1/2波长的横向色差。为了分析这一点,我们给镜头设置了10个波长,根据天文物体和人眼的光谱进行加权。首先,我们删除曲率求解,因此半径不会随光谱改变。 dEX67rUj;  
    mOyNl -f  
        CHG r9D 68*H  
        NOP 0dD.xuor  
        END q8R,#\T*  
        MSW #W_-S0>&  
    当光谱向导打开时,我们选择天文学资源例如太阳,月亮,行星。然后我们单击视觉,并选择视觉,明视觉。 单击10个波长的选项,然后单击“获取光谱”。 q"f7$  
        
        这是光源和探测器组合的光谱。单击精细设置,将光谱向右移动一点。然后对镜头单击应用于镜头并关闭对话框。 Go]y{9+(7  
        
        关闭向导并打开MPF对话框。这将显示衍射点在视场上的扩散。选择外观显示,通过4放大,然后执行。 Y10  
        
        我们可以通过打开对话框MGS,选择绘制条纹 X设置为3,然后点击OK来显示图形系统总结 &a\G,Ma  
        
        衍射限制了大部分视场的清晰度。我们必须判断目标值。这里显示的弥散斑与你眼睛能查看的清晰度相当。 `J7@G]X;2  
    这个镜头是DSEARCH列表上的头一个镜头,但是我们有时会尝试其他初始结构的镜头。请检查它们——并注意,由于我们在本课中使用了模拟退火特性,每次返回的结果都会有所不同。所以多运行DSEARCH几次,每次都要优化和检查结果。并尝试使用RSTART的值。 a |]}uFr  
    如果我们对这个目镜的结果满意的话,下一步就是把它优化成可加工的镜头。阅读有关IRG和ARGLASS的内容,您将了解更多。
     
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