设计容易制造加工的非球面:SYNOPSYS 光学设计软件
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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。 -Wh 2hWg+
这是一个初始镜头，一个校正不佳的三片式镜头： KT >Y^
（如果您想自己运行此案例，则初始镜头名字为6.RLE。） {d0-.
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： Em5,Zr_
FETCH 6 cx &\oP
PANT M7 k WJ
VLIST RAD 1 2 3 4 6 `ah|B V
VY 1 TH 20 3 VY 2 TH Hz==,NR-W
VY 3 TH 20 3 v9S =$Aj
VY 5 TH |>m'szca4
VLIST GLM 1 3 YG8)`X qC
END eO*s,*
u^C L }t*
AANT @EyB^T/
AEC ; AUTOMATIC EDGE CORRECTION .]JIo&>5
ACC ; AUTOMATIC CENTER THICKNESS CONTROL NJ-Ji> w
4gNN "
GNR .5 1 3 2 0 S7#dyA X8
GNR .5 1 3 2 .5 y;<suGl
GNR .5 1 3 2 .7 -/0\_zq7
GNR .5 1 3 2 1. ?TK`s Gy
GNR .5 1 2 1 0 {&B_b|g*fW
GNR .5 1 2 3 0 HIvSpO
GNR .5 1 2 1 1 6-)WXJ@V
GNR .5 1 2 3 1 Wi>m}^}9
END dGkw% 3[
T]zD+/=
SNAP ; REQUEST SNAPSHOTS AS OPTIMIZATION RUNS {x_cgsn
SYNO 50 ; REQUEST OPTIMIZATION FOR 50 PASSES /`DKX }
WVOj ;c
镜头质量得到改善，但5阶球差和三阶球差没有平衡： v> Kh5H5e~
转换成非球面。 将下面的行添加到PANT文件并重新优化。 3(,m(+J[S
VY 1 G 3 8TP~=qU
VY 1 G 6 ]vn*eqd
VY 1 G 10 o|c6=77043
bGK*1FlH
现在镜头要好得多，正如所期望的那样 - 但是非球面表面看起来是什么样的？ ASY列表给出了系数： gTOx|b x
SPECIAL SURFACE DATA H-v[ShE
______________________________________________________________________________ Ldv,(ZV,<
SURFACE NO. 1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE =s]2?m
G 3 -3.740105E-08 (R**4) G 6 1.619749E-11 (R**6) G 10 2.852988E-14 (R**8) L=EkY O%\"
)z18:C3
我们使用了22个G非球面系数项中的三个。 查看该表面与最贴近的球面的贴合程度（CFS）。 输入命令 [6JDS;MIN
ADEF 1 PLOT. H.' 9] *
\=im{(0h
该图表显示与CFS有很大不同。 这可能难以准确控制。 让我们看看我们是否可以通过更容易制作的非球面获得类似的性能。 在AANT文件中添加了这些行 dh [kx
M 0 100 CLINK M<*Tp^Y'
ADEF 1 @f p@1n
CD1 FILE 6 !t"/w6X1I
= CD1 a=A12<
0a8\{(w
这里我们使用CLINK选项，它使优化程序运行下一个命令（在这种情况下为ADEF），然后从文件缓冲区中获取所需的数量。 （要了解此强大功能，请在中键入HELP CLINKCW）。 ]y=U"g
SYNOPSYS已经有了这种分析的命令，如用户手册的第10.3.3节所述，但如果没有，你会怎么做？ 本课程展示了如何使用其他功能来执行相同的操作，并且如果您想要执行没有命令的操作，最好知道如何使用其他功能。 *ls6k`ymL
加权因子100来自哪里？ 非球面和CFS之间的RMS差异为0.00042，其他像差中最大的差异为0.045。 （要查看这些值，可以使用方便的FINAL nb命令。我们输入FINAL 5，查看五个最大的像差，并得到下表（它位于FINAL ERROR列中））：
pV u[
FINAL 5 X';qcn_^
ABERRATION LIST ,IqE<i!U
NAME TARGET WEIGHT RAW VAL. FINAL ERROR R. EFFECT .ve_If-Hg
81 0.0000000 0.9362033 SR 0.0140 0.130792E-01 0.028286 '/9j"mIA9$
A 2 YC 0.70000 0.50000 0.83333 0.00000 26nwUNak
1Td`S1'#yg
103 0.0000000 1.7262735 SR -0.0070 -0.120986E-01 0.024204 "#7Q} d!x
A 2 YC 1.00000 0.16667 0.50000 0.00000 (@xC-*
F1- "yX1B
157 0.0000000 1.1508490 SR 0.0141 0.162809E-01 0.043829 R8u8jG(4
A 1 YC 1.00000 0.25000 0.75000 0.00000 xZ;eV76
7qOkv1.}0
161 0.0000000 2.5733766 SR -0.0064 -0.165815E-01 0.045462 Y,Z$U| U
A 1 YC 1.00000 0.25000 -0.25000 0.00000 YjTr49Af0
A o` e{
163 0.0000000 1.1508490 SR -0.0111 -0.127588E-01 0.026917 jLI1Ed
A 1 YC 1.00000 0.25000 -0.75000 0.00000 h'=)dF w7
l9=Ka{$^*
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。 XE <5(
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 ?&eS }skL
BUFFER? Tc||96%2^
Ua
6O~,\
看看放在哪里。 H %U
BUFF? { S9gOg
JkT!X
The current FILE BUFFER contains \EoE/2"<
1 0.02051954 BEST FIT CV UR _ Ty59
2 48.73404382 BEST FIT RD .`+~mQ
Wn
3 -5.38236122E-13 VERTEX SHIFT 3MHpP5C
4 0.50763222 VOL. REMOVED Qu=b -9
5 0.00097815 PEAK DIFF. sGtxqnX:J
6 0.00031781 RMS DIFF. XdV>6<gf{
~zac.:a8
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？ juWXB+d2Y
SYNOPSYS AI>ASY __$ ;Z
Eze w@*(
SPECIAL SURFACE DATA u;rmqo1
______________________________________________________________________________ [u K,.G
SURFACE NO. 1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE 8WP"~Js!
G 3 -3.290403E-08 (R**4) G 6 1.879146E-11 (R**6) G 10 3.012221E-14 (R**8) H@wjZ;R
U9 b [ t
ADEF 1 PLOT k`N*_/(|n
VpHwc!APq
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。 uIO,9> ee
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。 Y B4
ZI
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 %u&Vt"6m=
M 0 50 CLINK *#}=>, v
ADEF 1 i_AD3Jrs
CD1 FILE 5 iz/CC V L
= CD1 ^i_ v\E[QU
F O_}9 <s
并重新优化。 现在峰值偏离较小，仅0.00031毫米。 44P [P{y
制造这种非球面有多难？ 让我们来看看： Vfy@?x=
&
ADEF 1 FRINGES N-F&=u}
@"fv[=Xb
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。 eza"<uBr
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。 @Nh}^D >j
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