设计无热化镜头:SYNOPSYS 光学设计软件
$[a8$VY^Cm 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。 cHk)i 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)。 UWo]s. 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”。 2|*JSU.I 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 @y\XR 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。 dx@-/^. 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: 9j6QX~, CHG t,+nQ9 ALPHA A6061 |$
lM#Ua END F}/S:(6LF2 Su/6Q$0 t 现在我们可以使用玻璃库并选择一些可能的玻璃对。 在MGT中,选择Ohara目录并查看热性能,如上所述。 该程序在右侧绘制绿色符号。 单击最左侧的玻璃,在该玻璃和符号之间画一条线。 \6 Zr 线从玻璃S-NPH3开始。 现在需要另一个接近同一条线的玻璃。 S-FPM3类型非常接近,所以这两中玻璃很适合配对。 有第二组可能很有用,所以我们点击玻璃S-LAH79,然后在新线上看到S-FTL10型 2OVRf0.R~ 我们选择了四种玻璃类型。 现在让我们设计一个使用这些玻璃的镜头,希望可以控制热性能。 7E79-r&n 我们创建了一个DSEARCH MACro,仅指定我们找到的前两个玻璃。 首先会查看一个好的性能,然后再看一下热性能。 对话框MDS是输入要求的好地方。 单击“确定”时为其指定文件名,然后创建一个MACro,您可以根据需要进一步编辑。 A"dR{8&0 CORE 14 "ozr+:#\ DSEARCH 1 QUIET i\rDu^VQ SYSTEM x#xFh0CA ID DSEARCH ATHERMAL heC/\@B OBB 0 25 2.5 (Fhs" WAVL 0.6563 0.5876 0.4861 ,N]H dR Ni-xx9)= UNITS MM os:A] END r\-uJ~8N GOALS E^/t$M|H ELEMENTS 5 >\P@^ h] FNUM 2 Ch|jtVeuyJ BACK 0 0 Pama#6?OPh TOTL 10 0.1 _4U5 STOP MIDDLE &;[Io STOP FREE RbP6F*f RT 0.5 1q:2\d] FOV 0.0 0.75 1.0 0.0 0.0 FWT 5.0 3.0 1.0 1.0 1.0 YA_c
N5p/@ NPASS 40 ?R$F)g7< GLASS POSITIVE O S-NPH3 ~5%W:qwQ GLASS NEGATIVE c|B.n]Z O S-FPM3 8m\7*l^D: ANNEAL 200 20 Q WrxP COLORS 3 Vk
K SNAPSHOT 10 (3Two} QUICK 33 40 |@
s,XS END p93r'&Q SPECIAL PANT #*K}IBz 8QLj[" END `(ue63AZ SPECIAL AANT D%OQ e#! END ORHp$Un~) GO '
V^6XI IEsEdw]aZE 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。 Q kEvw< 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。 ]6(N@RC THERM =[cS0Sy ATS 50 2 dJeNbVd ATS 100 3
-:Da&V END aeFe!`F cl=EA6P\X 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。 G'Q-An%z 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! PV'x+bN5 镜头非常令人满意。 f33 2J 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! #~}nFY. 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 p*4':TFuD;
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