设计容易制造加工的非球面:SYNOPSYS 光学设计软件
~3Y)o|D3 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。 Kc+;"4/#q 这是一个初始镜头,一个校正不佳的三片式镜头: }qlU (如果您想自己运行此案例,则初始镜头名字为6.RLE。) n$Z@7r 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: TY[1jW~{r FETCH 6 MR/jM@8 PANT %EYh5W VLIST RAD 1 2 3 4 6 `s (A&=g\ VY 1 TH 20 3 VY 2 TH yjODa90!G VY 3 TH 20 3 ngoo4}
VY 5 TH ID"'`DKxe VLIST GLM 1 3 $j*j {}K END zhbp"yju7 wt4uzg8 AANT UXVjRY`M.\ AEC ; AUTOMATIC EDGE CORRECTION nS0K&MH6B ACC ; AUTOMATIC CENTER THICKNESS CONTROL E%\j R 6CBk,2DswI GNR .5 1 3 2 0 *R.Q!Lv+ GNR .5 1 3 2 .5 ]%jlaXb GNR .5 1 3 2 .7 RwMK%^b GNR .5 1 3 2 1. AAjsb<P GNR .5 1 2 1 0 +2!J 3{[J GNR .5 1 2 3 0 w?6"`Mo GNR .5 1 2 1 1 ;/#E!Ja/u GNR .5 1 2 3 1 N"MuAUB:K END TQDb\d8,f :1"{0gm SNAP ; REQUEST SNAPSHOTS AS OPTIMIZATION RUNS %-!ruc"} SYNO 50 ; REQUEST OPTIMIZATION FOR 50 PASSES Fx2z lM& AK\X{>$a! 镜头质量得到改善,但5阶球差和三阶球差没有平衡: /gZrnd? 转换成非球面。 将下面的行添加到PANT文件并重新优化。 S8mqz. VY 1 G 3 |[n-H;0 VY 1 G 6 YRF%].A%2 VY 1 G 10 _ETG.SYq A6Ttx{] 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: D4[1CQ@}4D SPECIAL SURFACE DATA }I;A\K] ______________________________________________________________________________ ^& ZlV SURFACE NO. 1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE ri&B%AAc G 3 -3.740105E-08 (R**4) G 6 1.619749E-11 (R**6) G 10 2.852988E-14 (R**8) {"l_x]q
z"8%W?o> 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 %1fH-:c=C0 ADEF 1 PLOT. X96>N{C*> M7BCBA 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 &/*XA M 0 100 CLINK tL(B gku9 ADEF 1 Y<M,/Y_ ! CD1 FILE 6 v#
ab2 = CD1 ;}{xpJ/ mMm_=cfv 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)。 =8S*t5 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。 Xk%92Pto 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)): n5dFp%k FINAL 5 X=)Ue ABERRATION LIST wvsKnYKX NAME TARGET WEIGHT RAW VAL. FINAL ERROR R. EFFECT mh;<lW\K/Z 81 0.0000000 0.9362033 SR 0.0140 0.130792E-01 0.028286 ;rWgt!l A 2 YC 0.70000 0.50000 0.83333 0.00000 <CIJg* UR6.zE4=_ 103 0.0000000 1.7262735 SR -0.0070 -0.120986E-01 0.024204 <wUDcF A 2 YC 1.00000 0.16667 0.50000 0.00000 z?`&HU Nf z><=F,W 157 0.0000000 1.1508490 SR 0.0141 0.162809E-01 0.043829 &
.VciSq6 A 1 YC 1.00000 0.25000 0.75000 0.00000 d{2+>
>d }yZ9pTB.?E 161 0.0000000 2.5733766 SR -0.0064 -0.165815E-01 0.045462
%[0V> A 1 YC 1.00000 0.25000 -0.25000 0.00000 so}(*E&(a ocBfs^ aW 163 0.0000000 1.1508490 SR -0.0111 -0.127588E-01 0.026917 %cMX]U A 1 YC 1.00000 0.25000 -0.75000 0.00000 $}&Y$w>S p
x1y#Q 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。 B9pro%R1Bo 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 {_QXx BUFFER? R{GOlxKs C fCTdM+t 看看放在哪里。 LcS\#p#s] BUFF? f<WP<!N% R=P=?U. The current FILE BUFFER contains B}_*0D 1 0.02051954 BEST FIT CV Xh"JyDTj3 2 48.73404382 BEST FIT RD |k$^RU<OF 3 -5.38236122E-13 VERTEX SHIFT n{JBC%^g 4 0.50763222 VOL. REMOVED .g71?^?( 5 0.00097815 PEAK DIFF. r'xZF~}k"~ 6 0.00031781 RMS DIFF. 8enlF\I8g (`PgvBL: 位置编号6具有所需的RMS差异 - 我们想要控制的数量。 所以我们运行这个新的优化,光扇图几乎没有变化。 现在非球面看起来像什么? nN1\ SYNOPSYS AI>ASY PjZsMHW% zu}oeAQc$ SPECIAL SURFACE DATA ! iuDmL ______________________________________________________________________________ -
y[nMEE SURFACE NO. 1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE $qG;^1$ G 3 -3.290403E-08 (R**4) G 6 1.879146E-11 (R**6) G 10 3.012221E-14 (R**8) KdIX` !gA<9h ADEF 1 PLOT _7es_w}R QcJ?1GwA" 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。 xtWQ. 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。 .%;`:dtj 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 sy`@q<h( M 0 50 CLINK o?(({HH ADEF 1 Z .6M~ CD1 FILE 5 5/Viz`hsz = CD1 A\p'\@f Xkcy~e 并重新优化。 现在峰值偏离较小,仅0.00031毫米。 &nkYJi(! 制造这种非球面有多难? 让我们来看看: D^ZG-WR ADEF 1 FRINGES ("0 7t/|| <[mT*
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。 AjBwj5K 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。 =@(&xfTC
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