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optics1210 2018-09-12 17:35

设计无热化镜头:SYNOPSYS 光学设计软件

AWw:N6\  
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。 *N7\d9y  
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)。 Z EW`?6  
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”。 fYwumx`J  
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

`+U-oqs  
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。 7{6wNc  
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:
%BL+'&q  
    CHG S5j#&i  
    ALPHA A6061 aD.A +es  
    END
yY}`G-)g~*  
>6Q-e$GS@  
现在我们可以使用玻璃库并选择一些可能的玻璃对。 在MGT中,选择Ohara目录并查看热性能,如上所述。 该程序在右侧绘制绿色符号。 单击最左侧的玻璃,在该玻璃和符号之间画一条线。
Q?~l=}2  
线从玻璃S-NPH3开始。 现在需要另一个接近同一条线的玻璃。 S-FPM3类型非常接近,所以这两中玻璃很适合配对。 有第二组可能很有用,所以我们点击玻璃S-LAH79,然后在新线上看到S-FTL10型
bp }~{]:b  
我们选择了四种玻璃类型。 现在让我们设计一个使用这些玻璃的镜头,希望可以控制热性能。 fSj^/>  
我们创建了一个DSEARCH MACro,仅指定我们找到的前两个玻璃。 首先会查看一个好的性能,然后再看一下热性能。 对话框MDS是输入要求的好地方。 单击“确定”时为其指定文件名,然后创建一个MACro,您可以根据需要进一步编辑。
\!_ >ul  
    CORE 14 t ,0~5>5  
        DSEARCH 1  QUIET qu?D`29  
         SYSTEM /Z^+K  
         ID DSEARCH ATHERMAL uJi|@{V  
         OBB 0 25 2.5 U@H SU%H  
         WAVL 0.6563 0.5876 0.4861 [K^RC;}nV^  
ZW2U9  
         UNITS MM ss*dM.b  
         END T7[ItLZ  
         GOALS AtSEKpKc  
         ELEMENTS 5 6b@:La  
         FNUM 2 g1Aq;Ah/  
         BACK 0 0 5WEF^1  
         TOTL 10 0.1 )AnX[:y  
         STOP MIDDLE ?]:3`;h3  
         STOP FREE \MnlRBUM,  
         RT 0.5 UtzW5{  
         FOV 0.0 0.75 1.0 0.0 0.0  FWT 5.0 3.0 1.0 1.0 1.0 nP] ~8ViS  
         NPASS 40 gVO[R6C5C  
        GLASS POSITIVE  O S-NPH3 Y}PI{PN  
        GLASS NEGATIVE }=NjFK_6  
        O S-FPM3 jfk`%C Ek=  
         ANNEAL 200 20 Q <Dl7|M  
         COLORS 3 g^=p)h3  
         SNAPSHOT 10 W@ #Y/L:${  
         QUICK 33 40 h&&ufF]D  
         END ENygD  
         SPECIAL PANT m+zzhv1  
@Kp2l<P  
         END "Q ^Ck7  
         SPECIAL AANT Y7 = *-  
        END "+p_{J/P  
         GO
< yBZsSj  
Tw=Jc 's  
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。 L9"V$MO  
现在我们要检查热特性。 在WorkSheet™(WS)中,将外壳指定为铝6061,如上所述。 然后删除厚度求解,因此随着温度的变化镜头不会自动重新聚焦。 在WS中,键入NTOP以删除求解。 (阴影镜头会自动消除曲率求解。)现在准备另一个MACro来启动此镜头的热分析。
IF<pT)  
    THERM UE5T%zd/  
    ATS 50 2 2ACN5lyUS  
    ATS 100 3 Pr9$( 6MX  
    END
$0 eyp]XC\  
BZe 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。
kU0e;r1N  
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! n)gzHch  
镜头非常令人满意。 tRFj<yuaq  
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! }O-|b#Q  
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
5?{a=r9  

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