设计无热化镜头:SYNOPSYS 光学设计软件
Yp0/Ab(v 本课程将介绍如何设计一个必须在宽温度范围内保持对焦的镜头。 $''9K 首先,我们必须讨论“achrotherm”的有趣概念,它适用于同时校正色差和温度变化的镜头。这个理论实际上非常简单,你可以阅读Applied Optics Vol.33,NO.34,8009 - 8013(1994年12月1日)。 ~GuMlV8 要设计这种系统,必须选择符合特殊要求的两种类型的玻璃。 可以使用玻璃库显示(MGT)找到它们,在此处单击“图形Graph”按钮,然后选择“热属性Thermal”。 16L]=&@ 在这种情况下的图表显示横坐标上的数量1/V和纵坐标上的数量β。 后者定义为 7},)]da>,' 其中αg是玻璃的热膨胀系数,n是折射率,dn/ dt取自玻璃库。 我们的想法是在图表上选择两中玻璃并绘制一条连接它们的线。 将此线向右延伸至1/V等于零的位置。 可以从纵坐标轴读取的该截距的高度是使透镜绝热所需的壳体的CTE。 557(EM
该特征需要知道壳体材料的热膨胀系数。 我们打开任何镜头文件并声明该材料为铝6061: U~W?s(Cy% CHG =CL}
$_ ALPHA A6061 gPu2G/Y END h?-#9<A A<\JQ 现在我们可以使用玻璃库并选择一些可能的玻璃对。 在MGT中,选择Ohara目录并查看热性能,如上所述。 该程序在右侧绘制绿色符号。 单击最左侧的玻璃,在该玻璃和符号之间画一条线。 \`, [)` 线从玻璃S-NPH3开始。 现在需要另一个接近同一条线的玻璃。 S-FPM3类型非常接近,所以这两中玻璃很适合配对。 有第二组可能很有用,所以我们点击玻璃S-LAH79,然后在新线上看到S-FTL10型 ?88`fJ@tk? 我们选择了四种玻璃类型。 现在让我们设计一个使用这些玻璃的镜头,希望可以控制热性能。 pA;-vMpMj 我们创建了一个DSEARCH MACro,仅指定我们找到的前两个玻璃。 首先会查看一个好的性能,然后再看一下热性能。 对话框MDS是输入要求的好地方。 单击“确定”时为其指定文件名,然后创建一个MACro,您可以根据需要进一步编辑。 ~+<olss_ CORE 14 G60R9y47c DSEARCH 1 QUIET Iyd?|f" SYSTEM LTJc,3\, ID DSEARCH ATHERMAL
t8+_/BXv OBB 0 25 2.5 Q#(GI2F2# WAVL 0.6563 0.5876 0.4861 RNPbH. tTN?r 8 UNITS MM +n })Y END +[J/Zw0{ GOALS g~BoFc.V2~ ELEMENTS 5 P/JK $nb FNUM 2 px SX#S6I BACK 0 0 84i_k TOTL 10 0.1 v`V7OD#:j] STOP MIDDLE AH4EtZC=W STOP FREE JbO ~n
)%x RT 0.5 \v6M:KR5/ FOV 0.0 0.75 1.0 0.0 0.0 FWT 5.0 3.0 1.0 1.0 1.0 |!q$_at NPASS 40 '!P"xBVAu GLASS POSITIVE O S-NPH3 &TG5rUUg GLASS NEGATIVE LkLN7| O S-FPM3 9'x)M?{8 ANNEAL 200 20 Q )2DQ>cm COLORS 3 "xAWG$b SNAPSHOT 10 CSV;+,Vv QUICK 33 40 577:u<Yt END WZ!WxX>zO SPECIAL PANT 4f~["[*ea "4H8A= END aS|wpm)K>8 SPECIAL AANT 7ZUiY END $|KaBx1 GO Pv<FLo%u< o{*ay$vA] 我们运行它,并在一分钟内看到它找到的最佳镜头,如下所示。 我们使用DSEARCH为我们创建的MACro对镜头进行了更多优化。 像质非常好,至少在20摄氏度的温度下是这样的。 )'
xETA 现在我们要检查热特性。 在WorkSheet™(WS)中,将外壳指定为铝6061,如上所述。 然后删除厚度求解,因此随着温度的变化镜头不会自动重新聚焦。 在WS中,键入NTOP以删除求解。 (阴影镜头会自动消除曲率求解。)现在准备另一个MACro来启动此镜头的热分析。 '!Gs>T+ THERM 1! p/6 ATS 50 2 Wk^RA_ ATS 100 3 -ng=l; END XT,#g-oi `(0LK%w 运行此程序,程序将镜头的副本放在ACON 2中,重新计算50度,在ACON 3中设置100度。 7&O`p(j 现在关键测试:单击ACON 2的按钮,......没有任何变化! 光扇曲线看起来几乎与ACON 1相同.ACON 3在100度时怎么样? 再次,几乎相同! BIf^~jAER% 镜头非常令人满意。 7@a 0$coP 我们甚至不需要我们找到的第二对玻璃。 如果我们使用其它玻璃对会发生什么? 试试! vRA',(]( 本课程展示了如何使用SYNOPSYS™中的工具设计无热化镜头并不困难。详情请咨询:sales@asdoptics.com 027-87582688 BpO9As 1um
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