设计容易制造加工的非球面:SYNOPSYS 光学设计软件
XPD1HN!,LT 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。 (Nk[ys}%* 这是一个初始镜头,一个校正不佳的三片式镜头: 4#7*B yvf (如果您想自己运行此案例,则初始镜头名字为6.RLE。) |#M|"7;2z 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: 5E"^>z FETCH 6 j*Pq<[~ PANT &e;Qabwxva VLIST RAD 1 2 3 4 6 3+s$K(% I VY 1 TH 20 3 VY 2 TH V $w
lOMp VY 3 TH 20 3 noL9@It0 VY 5 TH {jmy:e2 VLIST GLM 1 3 *B}O END wT6zeEV~* %lWOW2~R AANT Uc'}y!R AEC ; AUTOMATIC EDGE CORRECTION x.wDA3ys ACC ; AUTOMATIC CENTER THICKNESS CONTROL Up'#OkTx |*UB/8C^/! GNR .5 1 3 2 0 ZV+tHgzlv5 GNR .5 1 3 2 .5 +kQ=2dva GNR .5 1 3 2 .7 uf9&o# GNR .5 1 3 2 1. 5Gy#$'kdf GNR .5 1 2 1 0 i,a"5DR8 GNR .5 1 2 3 0 #Xox2{~ GNR .5 1 2 1 1 `o295eiY(b GNR .5 1 2 3 1 Z[d13G; END %dg[ho 1ONkmVtL SNAP ; REQUEST SNAPSHOTS AS OPTIMIZATION RUNS )X[2~E SYNO 50 ; REQUEST OPTIMIZATION FOR 50 PASSES ;l0dx$w 0
}od Q# 镜头质量得到改善,但5阶球差和三阶球差没有平衡: ocJG4# 转换成非球面。 将下面的行添加到PANT文件并重新优化。 )Hmf=eoc VY 1 G 3 BLO ]78
VY 1 G 6 _W_< bI34 VY 1 G 10
9Pe$}N =urGs`\ 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: @r/~Y]0Ye5 SPECIAL SURFACE DATA 7<;oz30G!L ______________________________________________________________________________ 0FI
|7 SURFACE NO. 1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE [i ~qVn2vT G 3 -3.740105E-08 (R**4) G 6 1.619749E-11 (R**6) G 10 2.852988E-14 (R**8) -dBWpT SnQT1U% 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 3cL
iZ%6^ ADEF 1 PLOT. 3U+FXK#6 &4S2fWx 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 v#/Gxk9eX M 0 100 CLINK LrbD%2U$j5 ADEF 1 _7<{+Zzm CD1 FILE 6 FZj>N( = CD1 8Ejb/W_ [%N?D#; 这里我们使用CLINK选项,它使优化程序运行下一个命令(在这种情况下为ADEF),然后从文件缓冲区中获取所需的数量。 (要了解此强大功能,请在中键入HELP CLINKCW)。 iP"sw0V8 SYNOPSYS已经有了这种分析的命令,如用户手册的第10.3.3节所述,但如果没有,你会怎么做? 本课程展示了如何使用其他功能来执行相同的操作,并且如果您想要执行没有命令的操作,最好知道如何使用其他功能。 ~<n.5q%Z 加权因子100来自哪里? 非球面和CFS之间的RMS差异为0.00042,其他像差中最大的差异为0.045。 (要查看这些值,可以使用方便的FINAL nb命令。我们输入FINAL 5,查看五个最大的像差,并得到下表(它位于FINAL ERROR列中)): @|DQZt FINAL 5 3yKmuu! ABERRATION LIST Tgr,1)T NAME TARGET WEIGHT RAW VAL. FINAL ERROR R. EFFECT %8tE*3iUF 81 0.0000000 0.9362033 SR 0.0140 0.130792E-01 0.028286 3EICdC
A 2 YC 0.70000 0.50000 0.83333 0.00000 R~k`KuY@! , i5 _4 103 0.0000000 1.7262735 SR -0.0070 -0.120986E-01 0.024204 A+0-pF2D A 2 YC 1.00000 0.16667 0.50000 0.00000 4A!]kj5T 3wq<@dRv4 157 0.0000000 1.1508490 SR 0.0141 0.162809E-01 0.043829 V&s|I oTR A 1 YC 1.00000 0.25000 0.75000 0.00000 <4q H0< src+z# 161 0.0000000 2.5733766 SR -0.0064 -0.165815E-01 0.045462 J4"Fj, FS A 1 YC 1.00000 0.25000 -0.25000 0.00000 ?l^Xauk4Pj ^D$|$=|DH 163 0.0000000 1.1508490 SR -0.0111 -0.127588E-01 0.026917 KaNs>[a8 A 1 YC 1.00000 0.25000 -0.75000 0.00000 5z!$=SFz ezp%8IZ; 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。 UgC65O2 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 =x\`yxsG BUFFER? M>]A!W= Zob/H+] 看看放在哪里。 sjg`4^!wDD BUFF? ujX;wGje jfY7ich The current FILE BUFFER contains W-n4wIj" 1 0.02051954 BEST FIT CV ^U*y*l$
2 48.73404382 BEST FIT RD rQVX^ 3 -5.38236122E-13 VERTEX SHIFT 1
&9|~">{C 4 0.50763222 VOL. REMOVED SXm%X(JU 5 0.00097815 PEAK DIFF. gVOAB-nw 6 0.00031781 RMS DIFF. rTIu' ZP<<cyY 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? 0- )K_JV
SYNOPSYS AI>ASY TQF+aP8[L 7#0buXBg SPECIAL SURFACE DATA
:-46"bP. ______________________________________________________________________________ S=(O6+U SURFACE NO. 1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE 00QJ596 G 3 -3.290403E-08 (R**4) G 6 1.879146E-11 (R**6) G 10 3.012221E-14 (R**8) =Xh)34q xV)[C )6 ADEF 1 PLOT AAevN3a#nI ;/j2(O^ 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。 "tzu.V- 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。 Hsf::K x 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 _s=H|#l
M 0 50 CLINK kt/,& oKI ADEF 1 J~k9jeq9 CD1 FILE 5 !mmMAsd, = CD1 X g6ezlW r!mRUw'u 并重新优化。 现在峰值偏离较小,仅0.00031毫米。 YA4 D?' 制造这种非球面有多难? 让我们来看看: qz-QVY, ADEF 1 FRINGES dI{DiPho t<!;shH,s 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。 -Uwxmy + 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。 0@
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