设计容易制造加工的非球面:SYNOPSYS 光学设计软件
PSf5p\<5
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。 kAB+28A
这是一个初始镜头，一个校正不佳的三片式镜头： q&Tn>B
（如果您想自己运行此案例，则初始镜头名字为6.RLE。） u GUv~bE
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： 4,F3@m:<
FETCH 6 ;y~{+{{Ow
PANT +5t
bK
VLIST RAD 1 2 3 4 6 )dIfr
VY 1 TH 20 3 VY 2 TH Jg|cvu-+
VY 3 TH 20 3 > g >`!Sf
VY 5 TH bA< AG*
VLIST GLM 1 3 o%WjJ~!zL
END ta4JWllf
}uI7 \\ S
AANT p ba8=Z
AEC ; AUTOMATIC EDGE CORRECTION :IVk_[s
ACC ; AUTOMATIC CENTER THICKNESS CONTROL E R]sDV
ZG @M%|>
GNR .5 1 3 2 0 pPyvR;NJ
GNR .5 1 3 2 .5 4d e]?# =
GNR .5 1 3 2 .7 hP1
l v7P
GNR .5 1 3 2 1. ?)'
2l6
GNR .5 1 2 1 0 { 8f+h
GNR .5 1 2 3 0 "\/^/vn?
GNR .5 1 2 1 1 t `Y!"l
GNR .5 1 2 3 1 ![ @T iM
END H\| ]!8w5Z
hH1lgc
SNAP ; REQUEST SNAPSHOTS AS OPTIMIZATION RUNS Wyq~:vU.S
SYNO 50 ; REQUEST OPTIMIZATION FOR 50 PASSES ran^te^Ks(
J}(6>iuQY?
镜头质量得到改善，但5阶球差和三阶球差没有平衡： {+"g':><
转换成非球面。 将下面的行添加到PANT文件并重新优化。 sp=OT-Pfp
VY 1 G 3 7k] RO
VY 1 G 6 wMz-U- z
VY 1 G 10 OpK. Lsd0y
/BMtcCPG!
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： ^KkRF":
SPECIAL SURFACE DATA a(@p0YpKT
______________________________________________________________________________ Zn@W7c,_I
SURFACE NO. 1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE 4O`6h)!NQ
G 3 -3.740105E-08 (R**4) G 6 1.619749E-11 (R**6) G 10 2.852988E-14 (R**8) bR`r T4.F
LZM,QQ
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 )d +hZ'
ADEF 1 PLOT.
@8=vFP'
k G)2%
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 b4C fd?'
M 0 100 CLINK 20UqJM8 Ot
ADEF 1 jow 7 t\wk
CD1 FILE 6 IV{FH&t^T"
= CD1 wfxOx$]z K
" F -Y^
这里我们使用CLINK选项，它使优化程序运行下一个命令（在这种情况下为ADEF），然后从文件缓冲区中获取所需的数量。 （要了解此强大功能，请在中键入HELP CLINKCW）。 IS[Vap:
SYNOPSYS已经有了这种分析的命令，如用户手册的第10.3.3节所述，但如果没有，你会怎么做？ 本课程展示了如何使用其他功能来执行相同的操作，并且如果您想要执行没有命令的操作，最好知道如何使用其他功能。 ohrw\<xsu
加权因子100来自哪里？ 非球面和CFS之间的RMS差异为0.00042，其他像差中最大的差异为0.045。 （要查看这些值，可以使用方便的FINAL nb命令。我们输入FINAL 5，查看五个最大的像差，并得到下表（它位于FINAL ERROR列中））： 'lhP!E_)q
FINAL 5 7L =T]W
ABERRATION LIST L
42|>%uo
NAME TARGET WEIGHT RAW VAL. FINAL ERROR R. EFFECT +7Yu ^&
81 0.0000000 0.9362033 SR 0.0140 0.130792E-01 0.028286 {ITv&5 ?>
A 2 YC 0.70000 0.50000 0.83333 0.00000 >d pbCPJ9[
|l|_dn
103 0.0000000 1.7262735 SR -0.0070 -0.120986E-01 0.024204 r^$\t0h(U8
A 2 YC 1.00000 0.16667 0.50000 0.00000 [kbC'Eh*
E'5Ajtw;
157 0.0000000 1.1508490 SR 0.0141 0.162809E-01 0.043829 2Co@+I[,4&
A 1 YC 1.00000 0.25000 0.75000 0.00000 aj n-KG!A
"~u_\STn <
161 0.0000000 2.5733766 SR -0.0064 -0.165815E-01 0.045462 iQt!PMF.
A 1 YC 1.00000 0.25000 -0.25000 0.00000 M@|w[ydQG
HWqLcQ d:P
163 0.0000000 1.1508490 SR -0.0111 -0.127588E-01 0.026917 k$C"xg2
A 1 YC 1.00000 0.25000 -0.75000 0.00000 *FV0Vy
g b -Bxf
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。 W* k`
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 /7bw: h;
BUFFER? Zj qA 30!
xXF2"+
看看放在哪里。 Nd`HB=ShJ
BUFF? _N98 vf0o
[#p&D~Du&
The current FILE BUFFER contains I(pb-oY3!I
1 0.02051954 BEST FIT CV L 5+J
^
2 48.73404382 BEST FIT RD lDo(@nM
3 -5.38236122E-13 VERTEX SHIFT Bg-VCJI<
4 0.50763222 VOL. REMOVED SO` dnf
5 0.00097815 PEAK DIFF. #wF 1
6 0.00031781 RMS DIFF. JwZ?hc
|K%}}g[<e;
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？ zK=dzoy
SYNOPSYS AI>ASY o]A XT8
5^yG2&>#
SPECIAL SURFACE DATA [*Q-nZ/L
______________________________________________________________________________ kl"
]Nw'C
SURFACE NO. 1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE hp*<x4%*a"
G 3 -3.290403E-08 (R**4) G 6 1.879146E-11 (R**6) G 10 3.012221E-14 (R**8) _R)&k%i}
N[pZIH5ho=
ADEF 1 PLOT !Cw!+fZ\l
MU|{g
5/
)
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。 [g#s&bF
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。 [OzzL\)3l
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 lzEb5mg
M 0 50 CLINK 6 *Zj]is
ADEF 1 i3\~Qj;1
CD1 FILE 5 r@iASITX
= CD1 x=.tiM {#
8W;2oQN7
并重新优化。 现在峰值偏离较小，仅0.00031毫米。 %swR:Bv
制造这种非球面有多难？ 让我们来看看： Nv Q%J +
ADEF 1 FRINGES Txo@ U
l7z 6i*R
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。 .]P2}w)x?
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。 g5y;?fqJ
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