SYNOPSYS 光学设计软件课程三十七：自动查找和更改镜头结构

Y~n`~(  
V)D-pV V  
在本课程种，我们将展示一个具有挑战性的问题，然后利用这些工具，在短时间内，找到优秀的设计。 我们将使用DSEARCH来获取初始结构，然后使用其他功能来修改镜头结构，提高其性能。 &B!%fd.'  
（在本课中，我们将使用模拟退火功能进行搜索和优化，因为它通常会返回最佳结果。但是，由于流程的随机性，该功能并不总是返回相同的结果，因此如果运行这个练习本身，结果可能会有所不同。但整体质量通常大致相同。） P ,K\  
根据下面要求设计一个广角目镜。 tiLu75vj  
视场角：90度。 A2x;fgi  
出瞳距:15毫米或以上 v\ZBv zd  
望远镜目标的光束数:F/8。 4x'AC%&Qi  
可见光谱:C、d、F夫琅和费谱线。 U '[?9/T  
0.58756微米的光程差 校正在d¼波长内或更好的 S*%iiD)  
C(0.6563微米)和F(0.4876 um) 光程差校正½波长内或更好用 Pd
Y>#Cyh  
眼点处的光瞳像差不大于1/2 mm。 }gsO&g"8  
一个内部视场光阑，其中子午图像误差必须不大于在局部F /number光束中艾里斑的两倍。
ew#T8F[  
望远镜物镜距离2000mm。 G+)?^QTn  
目镜必须不超过10个元件。 目镜总长度不超过200毫米。 dyQh:u -  
在这里我们将使用计算机来完成它的工作，设计师协助指导。 C]`eH*z~8  
我们从零开始，使用DSEARCH让计算机自行设计一个初始结构。这个程序的输入如下所示。读者可参阅SYNOPSYS用户手册以了解有关格式的描述。

,m07p~,V  
    LOG t ,qul4y}  
    TIME "7?js $  
    CORE 14 |0{ i9.=  
    DSEARCH 5 QUIET '=} Y2?(  
    SYSTEM !Y;<:zx5  
    ID EYEPIECE EXAMPLE ~4 FDKUC  
    OBD 1.0E9 45 1.27 a]1i/3/  
    UNI MM QJ];L7Hbo  
    WAVL CDF J(d2:V{h  
    WAP 1 1&|Dsrj  
    END A
|<;  
xaXV^ZM3  
    GOALS Ku3!*n_\  
    ELEMENTS 9 ;.Zh,cU  
    TOTL 200 .01 /BzA(Ic/  
    BACK 0 0 ~4s-S3YzaM  
    FNUM 8.0 10 U($^E}I2(  
    ASTART 10 E_[ONm=,  
    THSTART 10 bNvAyKc-  
    RSTART 400 xQz
#i-v  
    RT 0.0 - s|t^  
    NPASS 80 h3J*1  
    DELAY OFF umDtp\  
    ANNEAL 100 25 Q Js}tZ\+P75  
    SNAP 10 4]UT+'RubX  
    TOPD /!bx`cKG  
        STOP FIRST                   ! keep the stop at the eye point L_*L`!vQA"  
    STOP FREE ug6r]0]  
    QUICK 50 100 *4#on>  
    FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.  ! correct over five field points (G5T%[/U  
    FWT 3 1 1 1 1 1 Y}/jR6hK  
    END yv${M u  
\r]('x3S  
    SPECIAL AANT `2x34  
    ACA 50 1 1 TczXHT}G  
    ADT 10 .1 1 Ck(.N  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1  ! control eye relief A;%kl`~iyz  
    M -.008 4 A P HH 1      ! aim light at objective to right Xr2J:1pgg  
    M -.004 4 A P HH .5     ! and control pupil aberrations `9EVB;  
    M -.0064 4 A P HH .8 JfKg_&hM  
    M 0 1 A P YA 1               ! and distortion too 5}SXYA}  
    S GIHT -ddOh<U>  
    END  {@\/a  
    GO Bi_J5 If  
    TIME

ZPYH#gC&T  
DSEARCH返回的最佳设计，优化和退火

LO>8 j:  
    STO 9 ]1Qi=2'  
    CHG sVD([`Nmc  
    NOP 5xv,!
/@  
    18    TH 2000 VLd=" ~  
    19    YMT 3dU#Ueu  
    20 MVuP |&:n  
    END </hR!Sb]  
    STEPS = 100 SW-0h4  
    PLOT YA ON 19 FOR HBAR = Gavkil  
    0 TO 1 GET 9

+9}' s{  
为目镜计算的物镜上的光瞳像差

fcn_<Yh0W  
选择Add Surface 按钮

Vg) ^|  
带有附加表面的镜头

tpd|y|  
    5 FLAG

aEZJNWv  
    PANT td`wNy\  
    VY 0 YP1 I@c0N*(  
    VLIST RD ALL (F_7%!g1d  
    VLIST TH ALL 0YHYxn  
    VLIST GLM ALL ~JT lPU'  
    END C!I\Gh  
    AANT P L7[X|zmy*x  
    AEC 3 1 1 ACM 3 1 1  6.vNe  
    ACC 5M]6'X6I  
    GTR 0 2 4 P 1 0 FLAG GTR 0 2 4 1 1 0 FLAG GTR 0 2 4 3 1 0 FLAG M 0 10 A 1 YA 1 0 0 0 FLAG S 3 YA 1 0 0 0 FLAG
00R%  
s>V*=#L  
    M   0.125000E+00  0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM 8Q+TE;  
    GSR     0.000000     3.000000      4  M     0.000000 :nTkg[49pJ  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.300000 *Y^5M"AB_  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.600000 d!FONi  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.750000 MEDskvBG  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.900000 ^S3A10f,  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     1.000000 .Pqj6Ko9  
    GSO     0.000000     0.281753      4  M     0.000000 7?*~oV
ZW  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.300000 pvI&-D #}  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.600000 w2s,  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.750000 N n:m+ZDo^  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.900000 9n-RXVL+  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     1.000000
Q9SPb6O2  
    M   0.200000E+03  0.100000E-01 A TOTL `<bCq\+`  
    ACA 50 1 1 X/K| WOO6  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 ! CONTROL EYE RELIEF &Qz"nCvJ  
    M -.01 5 A P HH 1  ! AIM LIGHT AT OBJECTIVE TO RIGHT M -.005 5 A P HH .5 ! AND CONTROL PUPIL ABERRATIONS F&-5&'6G+  
    M -.008 5 A P HH .8 06Sqn3MB  
    M 0 1 A P YA 1  ! AND DISTORTION TOO t^dakL  
    S GIHT }P7xdQ6  
    END 7ZrJ#n8?ih  
    SNAP/DAMP 1 \=TWYj_Ah  
    SYNOPSYS   80

ZzSJm+&'  
镜头在增加一个透镜之前，优化视场光阑

 W\zL  
    AEI 6 1 123 0 0 1 0 0

a2IV!0x  
镜头通过添加新镜片后重新优化

mk$Yoz  
     --- ARGLASS 6 QUIET >V77X+!  
    Lens number     6 ID EYEPIECE EXAMPLE zcbA)
  
    GLASS S-FSL5Y          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  18; MERIT =   0.567006E-01 #<^/yoH7C6  
    GLASS S-LAL14          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   1; MERIT =   0.559695E-01 LKoM\g(  
    GLASS S-LAL8           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  10; MERIT =   0.606200E-01 Vz+=ZK r5  
    GLASS S-LAL8           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   8; MERIT =   0.586577E-01 -#:Y+"'  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   3; MERIT =   0.463717E-01 ?3e!A9x  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  14; MERIT =   0.561651E-01 cJ1{2R  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   5; MERIT =   0.511101E-01 ,DW0A//  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  16; MERIT =   0.551983E-01 70I4-[/z[d  
    GLASS S-LAH92          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  20; MERIT =   0.485848E-01 oc,U4+T  
    GLASS S-LAH89          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  12; MERIT =   0.507509E-01

BBZ)H6TzL  
最终设计的畸变图

cftn`:(&8  
    CHG FlM.Du  
    7 MXSF jtlDSf#  
    END

UeC%Wa<[  
MIT对话框，带有视场光阑边缘上的点的图像。看起来很清晰。