设计容易制造加工的非球面:SYNOPSYS 光学设计软件
Gap\~Z@L
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。 (V xWa#P
这是一个初始镜头，一个校正不佳的三片式镜头： d^Jf(NE0Yo
（如果您想自己运行此案例，则初始镜头名字为6.RLE。） "7T9d)
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： %!;6h^@
FETCH 6 t LzX L *
PANT a.5^zq7# !
VLIST RAD 1 2 3 4 6 *7 yu&a8
VY 1 TH 20 3 VY 2 TH
h'_@
VY 3 TH 20 3 D`G ;kp
VY 5 TH cI Byv I-
VLIST GLM 1 3 ZrA
OX'>u9
END WF.y"{6>
[H!8m7i;
AANT JT xHM?/G
AEC ; AUTOMATIC EDGE CORRECTION c G`R\ $
ACC ; AUTOMATIC CENTER THICKNESS CONTROL ] 5=C3Y
6_w;dnVA
GNR .5 1 3 2 0 uk(|c-_]~c
GNR .5 1 3 2 .5 mJ3|UClPS
GNR .5 1 3 2 .7 sBo|e ]m#
GNR .5 1 3 2 1. 4X5Tyv(Dp
GNR .5 1 2 1 0 l {7q(
GNR .5 1 2 3 0 Ao:<aX,=
GNR .5 1 2 1 1 NzP5s&,C69
GNR .5 1 2 3 1 *
@QC:1k
END ]qLro <
o y'GAc/
SNAP ; REQUEST SNAPSHOTS AS OPTIMIZATION RUNS a_ pNFe
SYNO 50 ; REQUEST OPTIMIZATION FOR 50 PASSES d1`us G"
*k] izWsV*
镜头质量得到改善，但5阶球差和三阶球差没有平衡： Y`x54_3 2
转换成非球面。 将下面的行添加到PANT文件并重新优化。 Z3)l5JG)
VY 1 G 3 $g?`yE(K
VY 1 G 6 iA^GA8dn
VY 1 G 10 .\?)O+J!
<~[ A
现在镜头要好得多，正如所期望的那样 - 但是非球面表面看起来是什么样的？ ASY列表给出了系数： HZ# <+~J
SPECIAL SURFACE DATA Wn9b</ tf
______________________________________________________________________________ BpGK`0H
SURFACE NO. 1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE \* C}[D
G 3 -3.740105E-08 (R**4) G 6 1.619749E-11 (R**6) G 10 2.852988E-14 (R**8) "t{|e6
jNIZ!/K
我们使用了22个G非球面系数项中的三个。 查看该表面与最贴近的球面的贴合程度（CFS）。 输入命令 Q+O3Wgjy
ADEF 1 PLOT. #_,
l7q8U
22|a~"Z
该图表显示与CFS有很大不同。 这可能难以准确控制。 让我们看看我们是否可以通过更容易制作的非球面获得类似的性能。 在AANT文件中添加了这些行 fFHT`"b D:
M 0 100 CLINK YB}p`b42L
ADEF 1 ;JK !dzi}
CD1 FILE 6 wuv2bd )+
= CD1 ZS-O, [
~ vVsxC$.
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）。 d@:4se-q+
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。 aK%i =6j!
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））： Felu`@b
FINAL 5 gZFtV
ABERRATION LIST Y+k)d^6r
NAME TARGET WEIGHT RAW VAL. FINAL ERROR R. EFFECT <V}^c/c!
81 0.0000000 0.9362033 SR 0.0140 0.130792E-01 0.028286 9K>$
A 2 YC 0.70000 0.50000 0.83333 0.00000 >l\?K8jL9
+=5D t7/|
103 0.0000000 1.7262735 SR -0.0070 -0.120986E-01 0.024204 H !D ?;X
A 2 YC 1.00000 0.16667 0.50000 0.00000 CywQ
Kh!h_
157 0.0000000 1.1508490 SR 0.0141 0.162809E-01 0.043829 -N') LY
A 1 YC 1.00000 0.25000 0.75000 0.00000 Tn~b#-0
QT;mCD=OD
161 0.0000000 2.5733766 SR -0.0064 -0.165815E-01 0.045462 PF,|Wzx
A 1 YC 1.00000 0.25000 -0.25000 0.00000 ;+dB-g[
f$lf(brQ:
163 0.0000000 1.1508490 SR -0.0111 -0.127588E-01 0.026917 USKa6 <:{W
A 1 YC 1.00000 0.25000 -0.75000 0.00000 }}";)}C`
2Mc}>UI?eO
因此，这种加权将使RMS偏离与最大光线像差的误差相当。 当我们看到事情如何发展时，当然可以稍后再调整它。 OZ*V7o
我们如何找出要添加到AANT文件中的其他行？ 简单。 当ADEF命令运行时，它会将其部分输出的副本放入AI缓冲区。 运行该命令后，询问AI问题 ![wV}. }
BUFFER? 6wzT X8
"Q:m0P
xb
看看放在哪里。 uZe|%xK$y
BUFF? ?(cbZ#( o
~*|0yPFg
The current FILE BUFFER contains ( aGwe@AS
1 0.02051954 BEST FIT CV pq"3)+3:
2 48.73404382 BEST FIT RD Z /-!-
3 -5.38236122E-13 VERTEX SHIFT MY z yg
4 0.50763222 VOL. REMOVED :
k VEB<G
5 0.00097815 PEAK DIFF. $e=pdD~
6 0.00031781 RMS DIFF. ZiBTe,;
~ aK@M4
位置编号6具有所需的RMS差异 - 我们想要控制的数量。 所以我们运行这个新的优化，光扇图几乎没有变化。 现在非球面看起来像什么？ Z 7<N<
SYNOPSYS AI>ASY y/>]6Pj
KJ
Gh)
SPECIAL SURFACE DATA D\~*| J
______________________________________________________________________________ 87P.K Yy
SURFACE NO. 1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE {2`:7U ~|
G 3 -3.290403E-08 (R**4) G 6 1.879146E-11 (R**6) G 10 3.012221E-14 (R**8) sL E@Cm]k
9rr"q5[
ADEF 1 PLOT x0ZEVa0`4
D8otU DB {
现在RMS差异仅为0.00018。 在这里，我们的镜头只有43％的非球面偏离，并且性能基本相同。 l@ +]XyLj
现在调整加权因子可能是有意义的，分阶段增加它直到性能开始降低。 这可能会产生比上面更容易制作的镜头。 5B [k Z?>
通过简单地拾取FILE 5而不是6，我们也可以控制峰值差异而不是RMS。让我们试试这个想法。 将额外的AANT条目更改为 ;?/v}$P a
M 0 50 CLINK 8Y.2 5$
ADEF 1 #C+""qm
CD1 FILE 5 g?qh
= CD1 }MK m>N
T{1Z(M+
并重新优化。 现在峰值偏离较小，仅0.00031毫米。 fr~e!!$H
制造这种非球面有多难？ 让我们来看看： #!wL0 p
ADEF 1 FRINGES A^PCI*SN[
aB9Pdu t
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。 Zy BN o]
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。 2QUZAV\ Y
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