设计容易制造加工的非球面:SYNOPSYS 光学设计软件
=sR]/XSK
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。 w _*|u
这是一个初始镜头，一个校正不佳的三片式镜头： -W^jmwM
（如果您想自己运行此案例，则初始镜头名字为6.RLE。） : " ([i"
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： Guc~]
B
FETCH 6 ww_gG5Fc$
PANT C1/<t) ^
VLIST RAD 1 2 3 4 6 $[p<}o/6v]
VY 1 TH 20 3 VY 2 TH eX;Tufe*(Q
VY 3 TH 20 3 9vAY|b^
VY 5 TH KNkVI K
VLIST GLM 1 3 DH#n 7s'b
END m_
|:tU(t
cZ!%#A z
AANT $6(,/}==0
AEC ; AUTOMATIC EDGE CORRECTION 9W JS.\G^
ACC ; AUTOMATIC CENTER THICKNESS CONTROL bD&^-&
G
k,~I>qg
GNR .5 1 3 2 0 M!{;:m28X!
GNR .5 1 3 2 .5 C&&*6E5
GNR .5 1 3 2 .7 1YGj^7V)|Z
GNR .5 1 3 2 1. ^[7ZB mS
GNR .5 1 2 1 0 Ddf7wszW
GNR .5 1 2 3 0 / _N*6a~
GNR .5 1 2 1 1 @E(_H$|E
GNR .5 1 2 3 1 JAjXhk<=
END y?ps+ce93
F~NmLm
SNAP ; REQUEST SNAPSHOTS AS OPTIMIZATION RUNS ( 1 L9K;
SYNO 50 ; REQUEST OPTIMIZATION FOR 50 PASSES Z*Sa%yf
A]z~Dw3
镜头质量得到改善，但5阶球差和三阶球差没有平衡： %Fh*$gzh*5
转换成非球面。 将下面的行添加到PANT文件并重新优化。 <.DFa/G
VY 1 G 3 X& B2&e;
VY 1 G 6 X-tc Ud
VY 1 G 10 )z FPf]gz
Dlc=[kf9
现在镜头要好得多，正如所期望的那样 - 但是非球面表面看起来是什么样的？ ASY列表给出了系数： yFIB/ln:
SPECIAL SURFACE DATA 9]ga\>v
______________________________________________________________________________ ewo1^&#>
SURFACE NO. 1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE X=:|v<E
G 3 -3.740105E-08 (R**4) G 6 1.619749E-11 (R**6) G 10 2.852988E-14 (R**8) X3z$f(lF%)
y>:-6)pv
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"E@e21
ADEF 1 PLOT. i2a"" zac
` ^ rN"\
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 mfYY?]A*+
M 0 100 CLINK ]kJ inXHW
ADEF 1 'T(7EL3$}
CD1 FILE 6 .{cka]9WJz
= CD1 N36<EHq
C q/936`O
这里我们使用CLINK选项，它使优化程序运行下一个命令（在这种情况下为ADEF），然后从文件缓冲区中获取所需的数量。 （要了解此强大功能，请在中键入HELP CLINKCW）。 YLr<^G-v
SYNOPSYS已经有了这种分析的命令，如用户手册的第10.3.3节所述，但如果没有，你会怎么做？ 本课程展示了如何使用其他功能来执行相同的操作，并且如果您想要执行没有命令的操作，最好知道如何使用其他功能。 U_/sY9gz(
加权因子100来自哪里？ 非球面和CFS之间的RMS差异为0.00042，其他像差中最大的差异为0.045。 （要查看这些值，可以使用方便的FINAL nb命令。我们输入FINAL 5，查看五个最大的像差，并得到下表（它位于FINAL ERROR列中））： SDd efB
FINAL 5 u7rA8u|TO
ABERRATION LIST :# 1d;jx
NAME TARGET WEIGHT RAW VAL. FINAL ERROR R. EFFECT a(+.rf;
81 0.0000000 0.9362033 SR 0.0140 0.130792E-01 0.028286 ZT
UaF4k j
A 2 YC 0.70000 0.50000 0.83333 0.00000 PT9,R^2T!
ZnX]Q +w
103 0.0000000 1.7262735 SR -0.0070 -0.120986E-01 0.024204 wVI 1sR
A 2 YC 1.00000 0.16667 0.50000 0.00000 y7K &@ Y
y"|QY!fK
157 0.0000000 1.1508490 SR 0.0141 0.162809E-01 0.043829 d?j_L`?+
A 1 YC 1.00000 0.25000 0.75000 0.00000 }y<p_dZI
dQ4VpR9|;
161 0.0000000 2.5733766 SR -0.0064 -0.165815E-01 0.045462 v6gfyGCJ
A 1 YC 1.00000 0.25000 -0.25000 0.00000
2 EG`
fl{wF@C6
163 0.0000000 1.1508490 SR -0.0111 -0.127588E-01 0.026917 bITc9Hqc
A 1 YC 1.00000 0.25000 -0.75000 0.00000 < a g|#
k{*IR
因此，这种加权将使RMS偏离与最大光线像差的误差相当。 当我们看到事情如何发展时，当然可以稍后再调整它。 *
u_ n u>
我们如何找出要添加到AANT文件中的其他行？ 简单。 当ADEF命令运行时，它会将其部分输出的副本放入AI缓冲区。 运行该命令后，询问AI问题 \q2#ef@2
BUFFER? < ,U=w[cH
M YQZqlV
看看放在哪里。 A]fN~PR
BUFF? '8.r
6mP
s;I
The current FILE BUFFER contains K;%P_f/KJP
1 0.02051954 BEST FIT CV !. \EU*)1
2 48.73404382 BEST FIT RD X coV27
3 -5.38236122E-13 VERTEX SHIFT ?(9/V7HQ.5
4 0.50763222 VOL. REMOVED KeU|E<|!
5 0.00097815 PEAK DIFF. g7($lt>
6 0.00031781 RMS DIFF. AlW0GK=N-p
P8tpbdZE-
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？ _:hrm%^
SYNOPSYS AI>ASY . ZuRH_pI
9(;5!q,Gsg
SPECIAL SURFACE DATA +T*=JHOD
______________________________________________________________________________ Fai_v{&?
SURFACE NO. 1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE _[zZm*
G 3 -3.290403E-08 (R**4) G 6 1.879146E-11 (R**6) G 10 3.012221E-14 (R**8) z 6~cm6 j
Gp0H[-oF
ADEF 1 PLOT 6S#Y$2
P
/}G+PUk 7
现在RMS差异仅为0.00018。 在这里，我们的镜头只有43％的非球面偏离，并且性能基本相同。 ^
olaq(z
现在调整加权因子可能是有意义的，分阶段增加它直到性能开始降低。 这可能会产生比上面更容易制作的镜头。 OE{{,HFa`G
通过简单地拾取FILE 5而不是6，我们也可以控制峰值差异而不是RMS。让我们试试这个想法。 将额外的AANT条目更改为 z/IA
@
M 0 50 CLINK XLEEd?Vct9
ADEF 1 \8Mn[G9TL
CD1 FILE 5 cL 31g_u
= CD1 R+'$V$g\X
%+\ PN
并重新优化。 现在峰值偏离较小，仅0.00031毫米。 _lWC)bv`
制造这种非球面有多难？ 让我们来看看： grvm2`u
ADEF 1 FRINGES Y ^s_v_s
H . F-mm
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。 ~r/"w'dB
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。 gZa/ ?[+
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