设计容易制造加工的非球面:SYNOPSYS 光学设计软件
1.M<u)1GU
在本课中，将展示如何将非球面项添加到球面，从而改善图像。 然后我们重新优化它，控制非球面与最接近球面（CFS）的RMS偏离，以便更容易制造。 b }fC'
h
这是一个初始镜头，一个校正不佳的三片式镜头： = /}Rnl+c
（如果您想自己运行此案例，则初始镜头名字为6.RLE。） P4HoKoj2`
让我们做一个简单的优化运行。 首先，我们只使用球面。 这是MACro： Auc&dp W
FETCH 6 <o9AjASv\,
PANT TE;f*!
VLIST RAD 1 2 3 4 6 %X's/;(Lx`
VY 1 TH 20 3 VY 2 TH r&Nh>6<&/
VY 3 TH 20 3 (V&8
WN
VY 5 TH CcW3o"=4
VLIST GLM 1 3 9+MW13?
END |{(JUXo6K
iZ> P>x\
AANT ^SsdM#E
AEC ; AUTOMATIC EDGE CORRECTION 4lR+nmAZ
ACC ; AUTOMATIC CENTER THICKNESS CONTROL dH.Fb/7f
.?rs5[th*
GNR .5 1 3 2 0 Uj\t04
GNR .5 1 3 2 .5 8G3 Z,8P4(
GNR .5 1 3 2 .7 vs$h&o>|
GNR .5 1 3 2 1. [u;(4sa}
GNR .5 1 2 1 0 EcX7wrl9x
GNR .5 1 2 3 0 Iila|,cM
GNR .5 1 2 1 1 MM]0}65KG
GNR .5 1 2 3 1
5Pq6X
END n-SO201[*
WMnSkO
SNAP ; REQUEST SNAPSHOTS AS OPTIMIZATION RUNS x1Y/^ks@2
SYNO 50 ; REQUEST OPTIMIZATION FOR 50 PASSES ks sRwe%>;
i DX<`)
镜头质量得到改善，但5阶球差和三阶球差没有平衡： n|? sNM<J3
转换成非球面。 将下面的行添加到PANT文件并重新优化。 5x| $q kI
VY 1 G 3 IJKdVb~
VY 1 G 6 m'
S{P:TK
VY 1 G 10 wEl7mg !
8 e_]
现在镜头要好得多，正如所期望的那样 - 但是非球面表面看起来是什么样的？ ASY列表给出了系数： ]hy@5Jyh
SPECIAL SURFACE DATA Yr~wsE/
______________________________________________________________________________ Dq%} ({+
SURFACE NO. 1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE GOGS"q
G 3 -3.740105E-08 (R**4) G 6 1.619749E-11 (R**6) G 10 2.852988E-14 (R**8) v FQ]>n X
@YRy)+
我们使用了22个G非球面系数项中的三个。 查看该表面与最贴近的球面的贴合程度（CFS）。 输入命令 gx^_bH h
ADEF 1 PLOT. d& L
}f_@@#KB?
该图表显示与CFS有很大不同。 这可能难以准确控制。 让我们看看我们是否可以通过更容易制作的非球面获得类似的性能。 在AANT文件中添加了这些行 H" A@Q.'
M 0 100 CLINK >TM{2b,(p
ADEF 1 f3n^Sw&Q(Q
CD1 FILE 6 Sh5)36
= CD1 \!jz1`]&{
fj['M6+wd
这里我们使用CLINK选项，它使优化程序运行下一个命令（在这种情况下为ADEF），然后从文件缓冲区中获取所需的数量。 （要了解此强大功能，请在中键入HELP CLINKCW）。 g"Hl 30o
SYNOPSYS已经有了这种分析的命令，如用户手册的第10.3.3节所述，但如果没有，你会怎么做？ 本课程展示了如何使用其他功能来执行相同的操作，并且如果您想要执行没有命令的操作，最好知道如何使用其他功能。 h?;03>6A&]
加权因子100来自哪里？ 非球面和CFS之间的RMS差异为0.00042，其他像差中最大的差异为0.045。 （要查看这些值，可以使用方便的FINAL nb命令。我们输入FINAL 5，查看五个最大的像差，并得到下表（它位于FINAL ERROR列中））： B5+Q%)52
FINAL 5 !5h-$;
ABERRATION LIST AxH`4=3<
NAME TARGET WEIGHT RAW VAL. FINAL ERROR R. EFFECT ;qy;;u sa
81 0.0000000 0.9362033 SR 0.0140 0.130792E-01 0.028286 =O" l/\c^
A 2 YC 0.70000 0.50000 0.83333 0.00000 cZ
!$XXA`
Y@q9
103 0.0000000 1.7262735 SR -0.0070 -0.120986E-01 0.024204 /= l!F'
A 2 YC 1.00000 0.16667 0.50000 0.00000 "[k>pzl6
_g9j_
x:=
157 0.0000000 1.1508490 SR 0.0141 0.162809E-01 0.043829 jj ;TS%
A 1 YC 1.00000 0.25000 0.75000 0.00000 Ake l .&
M6 quPj
161 0.0000000 2.5733766 SR -0.0064 -0.165815E-01 0.045462 u\iKdL
A 1 YC 1.00000 0.25000 -0.25000 0.00000 q&3(yhx
9bRUN<
163 0.0000000 1.1508490 SR -0.0111 -0.127588E-01 0.026917 iD%a ;]
A 1 YC 1.00000 0.25000 -0.75000 0.00000 DWx; cP8 [
9ghUiBPiL:
因此，这种加权将使RMS偏离与最大光线像差的误差相当。 当我们看到事情如何发展时，当然可以稍后再调整它。 jA2%kX\6//
我们如何找出要添加到AANT文件中的其他行？ 简单。 当ADEF命令运行时，它会将其部分输出的副本放入AI缓冲区。 运行该命令后，询问AI问题 a(|0 ' ^
BUFFER? -Vb5d !(
% jf|efxo
看看放在哪里。 A7XA?>~+|
BUFF? R=48:XG3/K
Z
eY *5m
The current FILE BUFFER contains ki2 `gLK
1 0.02051954 BEST FIT CV xT* 3Q wK
2 48.73404382 BEST FIT RD SYQP7oG9oQ
3 -5.38236122E-13 VERTEX SHIFT lb*;Z7fx<'
4 0.50763222 VOL. REMOVED 0|K<$e6IH
5 0.00097815 PEAK DIFF. @p/"]zf
6 0.00031781 RMS DIFF. 9An \uH)mL
Uc ,..
位置编号6具有所需的RMS差异 - 我们想要控制的数量。 所以我们运行这个新的优化，光扇图几乎没有变化。 现在非球面看起来像什么？ FqG MHM\J
SYNOPSYS AI>ASY ~#VDJ[Z
7@e}rh?N-|
SPECIAL SURFACE DATA kef% 5B
______________________________________________________________________________ z0a`*3 -2
SURFACE NO. 1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE 1 |) CQ
G 3 -3.290403E-08 (R**4) G 6 1.879146E-11 (R**6) G 10 3.012221E-14 (R**8) x QzW6H|
Y}q~ Km
ADEF 1 PLOT S= `$w
?dv-`)S&
现在RMS差异仅为0.00018。 在这里，我们的镜头只有43％的非球面偏离，并且性能基本相同。 (d,O Lng
现在调整加权因子可能是有意义的，分阶段增加它直到性能开始降低。 这可能会产生比上面更容易制作的镜头。 I1s= =
通过简单地拾取FILE 5而不是6，我们也可以控制峰值差异而不是RMS。让我们试试这个想法。 将额外的AANT条目更改为 c05-1
M 0 50 CLINK U7g,@/Qx
ADEF 1 pV\ > ?
CD1 FILE 5 n) D
= CD1 omPxU2Jw
73]t5=D:
并重新优化。 现在峰值偏离较小，仅0.00031毫米。 T*C
F5S
制造这种非球面有多难？ 让我们来看看： ^5?|Dj
ADEF 1 FRINGES kz(" LI]
*wd=&Z^19
这是一个非常漂亮的柔和的非球面，只有一些条纹到最合适的球面。 条纹是双通的; 实际差异只是显示的一半。 #4"eQ*.*"
使用这些工具，人们可以利用非球面元件，同时注意它们易于制造。 x;} 25A|
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