设计容易制造加工的非球面:SYNOPSYS 光学设计软件
~v+&
?dg
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。 BflF*-s ^
这是一个初始镜头，一个校正不佳的三片式镜头： DB%=/ \U
（如果您想自己运行此案例，则初始镜头名字为6.RLE。） u%h]k ,(E
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： =X-$k k
FETCH 6 :
<m0
GG
PANT iFga==rw
VLIST RAD 1 2 3 4 6 D~2,0K
VY 1 TH 20 3 VY 2 TH n6ud;jN|
VY 3 TH 20 3 ab3" ?.3m
VY 5 TH |{ *ce<ip5
VLIST GLM 1 3 TKj9s '/
END h2uO+qEsu
/mqEc9sq,
AANT c#U x{^ZE
AEC ; AUTOMATIC EDGE CORRECTION c;(}Ih(#
ACC ; AUTOMATIC CENTER THICKNESS CONTROL 1v,4[;{
5/neV&VcB
GNR .5 1 3 2 0 |$6Gp Aq!
GNR .5 1 3 2 .5 =B;rj
GNR .5 1 3 2 .7 FC vR
GNR .5 1 3 2 1. !~>u\h
GNR .5 1 2 1 0 pMs%`j#T
GNR .5 1 2 3 0 0=-h9W{ zI
GNR .5 1 2 1 1 9)H~I/9Y
GNR .5 1 2 3 1 Kd^
._
END !X
|Tf
=o+t_.)N
SNAP ; REQUEST SNAPSHOTS AS OPTIMIZATION RUNS NhpGa@[D
SYNO 50 ; REQUEST OPTIMIZATION FOR 50 PASSES Q,)G_lO
s_E iA _
镜头质量得到改善，但5阶球差和三阶球差没有平衡： |A5]h L
转换成非球面。 将下面的行添加到PANT文件并重新优化。 5n?fZ?6(
VY 1 G 3 ]sbu9O ^"f
VY 1 G 6 W;Fcp
VY 1 G 10 3#5sj >
O%
9~1_
现在镜头要好得多，正如所期望的那样 - 但是非球面表面看起来是什么样的？ ASY列表给出了系数： ii{5z;I]X
SPECIAL SURFACE DATA <3ovCq a
______________________________________________________________________________ ;QW)tv.y
SURFACE NO. 1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE ]6 }|X#_
G 3 -3.740105E-08 (R**4) G 6 1.619749E-11 (R**6) G 10 2.852988E-14 (R**8) b\6w [52m
;~xkT'
我们使用了22个G非球面系数项中的三个。 查看该表面与最贴近的球面的贴合程度（CFS）。 输入命令 I vH0sS`F
ADEF 1 PLOT. ~ TurYvf
'B6D&xn'%&
该图表显示与CFS有很大不同。 这可能难以准确控制。 让我们看看我们是否可以通过更容易制作的非球面获得类似的性能。 在AANT文件中添加了这些行 dHd{9ftyF
M 0 100 CLINK @I_ A(cr
ADEF 1 s)&"g a
CD1 FILE 6 ]$KH78MTW
= CD1 # Wh"_zpM+
VYlg+MlT0
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）。 /I".n]
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。 `M p]iD {
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））： l3(k
FINAL 5 Q:@Y/4=
ABERRATION LIST Ml0d^l}'
NAME TARGET WEIGHT RAW VAL. FINAL ERROR R. EFFECT r ZGA9duy
81 0.0000000 0.9362033 SR 0.0140 0.130792E-01 0.028286 Mt-y{* 6!k
A 2 YC 0.70000 0.50000 0.83333 0.00000 _ mFb+8C
S E%i@}
103 0.0000000 1.7262735 SR -0.0070 -0.120986E-01 0.024204 ezHj?@
A 2 YC 1.00000 0.16667 0.50000 0.00000 xR;Xx;
(Tc ~
157 0.0000000 1.1508490 SR 0.0141 0.162809E-01 0.043829 o$Hc5 W([Z
A 1 YC 1.00000 0.25000 0.75000 0.00000 $]Y' [pE@
42Ql^ka
161 0.0000000 2.5733766 SR -0.0064 -0.165815E-01 0.045462 24|:VxO
A 1 YC 1.00000 0.25000 -0.25000 0.00000 }]tSWVb*
NE3G!qxL
163 0.0000000 1.1508490 SR -0.0111 -0.127588E-01 0.026917 n |.- :Zy
A 1 YC 1.00000 0.25000 -0.75000 0.00000 CbK7="48
]Jv Z:'g}
因此，这种加权将使RMS偏离与最大光线像差的误差相当。 当我们看到事情如何发展时，当然可以稍后再调整它。 l,sYYU+iY
我们如何找出要添加到AANT文件中的其他行？ 简单。 当ADEF命令运行时，它会将其部分输出的副本放入AI缓冲区。 运行该命令后，询问AI问题 e`8z1r
BUFFER? }1W o#b+
%xWmzdn
看看放在哪里。 zKgW9j<(
BUFF? 0*q~(.>a
@WFjM
The current FILE BUFFER contains I>G)wRpfR'
1 0.02051954 BEST FIT CV r| rV1<d
2 48.73404382 BEST FIT RD ]FQ4v.7
3 -5.38236122E-13 VERTEX SHIFT "ve?7&G7U
4 0.50763222 VOL. REMOVED :sM|~gT
5 0.00097815 PEAK DIFF. d v@6wp:
6 0.00031781 RMS DIFF. <}B|4($
u%v^(9z
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？ _Bc B@a
SYNOPSYS AI>ASY @yobT,DXi
mX,#|qLf
SPECIAL SURFACE DATA K\n %&w
______________________________________________________________________________ ~x>IN1Vci
SURFACE NO. 1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE t41\nTZr
G 3 -3.290403E-08 (R**4) G 6 1.879146E-11 (R**6) G 10 3.012221E-14 (R**8) -cIc&5CS
|!IJ/ivEgw
ADEF 1 PLOT TvM{ QGN
}R}tIC-:
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。 @RT yCr
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。 9n9/[?S
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 >+1^X eeS
M 0 50 CLINK M(oW;^B
ADEF 1 .8.ivfmJh
CD1 FILE 5 VVCCPK^<
= CD1 1K wl_jf
zA( 2+e 7
并重新优化。 现在峰值偏离较小，仅0.00031毫米。 dbnH#0i
制造这种非球面有多难？ 让我们来看看： AS4m227
ADEF 1 FRINGES NP%ll e,l
7e}p:Vf p
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。 D.$EvUSK<.
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。 /Tv<
l
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