SYNOPSYS 光学设计软件课程三十七：自动查找和更改镜头结构

dk.da&P  
:l7\7IT  
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。 [OT@gp:  
（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。） jK{CjfCNz  
根据下面要求设计一个广角目镜。 C :e 'wmA  
视场角：90度。 9~4Kbmr>q  
出瞳距:15毫米或以上 z1L.  
望远镜目标的光束数:F/8。 2AlLcfAW  
可见光谱:C、d、F夫琅和费谱线。 xqG` _S l  
0.58756微米的光程差 校正在d¼波长内或更好的 k!%HcU%J  
C(0.6563微米)和F(0.4876 um) 光程差校正½波长内或更好用 N-NwGD{  
眼点处的光瞳像差不大于1/2 mm。 5]F9o9]T  
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。 UIyOn` d"  
望远镜物镜距离2000mm。 O ,DX%wk,  
目镜必须不超过10个元件。 目镜总长度不超过200毫米。 @!F9}n AP  
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。 yRy9*r=  
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。

^L[Z+7|  
    LOG \t1vYIY]T  
    TIME )pzXC  
    CORE 14 H)4Rs~;{'g  
    DSEARCH 5 QUIET bLUn0)c  
    SYSTEM n XQg(!  
    ID EYEPIECE EXAMPLE F:H76O`8  
    OBD 1.0E9 45 1.27 |Rl|Th  
    UNI MM W6*(Y  
    WAVL CDF 6)?TWr'Ke  
    WAP 1 P]y5E9 k  
    END 9\"
~G)  
?Z.YJXoKZ  
    GOALS mhs%b4'>  
    ELEMENTS 9 ,%:`Ll t]$  
    TOTL 200 .01 'DIE#l`  
    BACK 0 0 N[mOJa:  
    FNUM 8.0 10 w}E?FEe.  
    ASTART 10 hgh1G7A&  
    THSTART 10 k20H|@g2  
    RSTART 400 z,NHH):~  
    RT 0.0 ?Jma^ S  
    NPASS 80 x^;nfqn|  
    DELAY OFF }M1<a4~  
    ANNEAL 100 25 Q WAQv4&xGM  
    SNAP 10 YvU#)M_h  
    TOPD }^iE|YKz  
        STOP FIRST                   ! keep the stop at the eye point tF;aB*  
    STOP FREE 8(+X0}  
    QUICK 50 100 D2hvf^g'*  
    FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.  ! correct over five field points Pgo5&SQb  
    FWT 3 1 1 1 1 1 Ex Qld  
    END .p5*&i7  
,`w
xXU7
 
    SPECIAL AANT G(4k#jB  
    ACA 50 1 1 Wqqo8Y~fq  
    ADT 10 .1 1 LD5'4,%-  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1  ! control eye relief zzxU9m~"  
    M -.008 4 A P HH 1      ! aim light at objective to right LQS*/s0  
    M -.004 4 A P HH .5     ! and control pupil aberrations !P;qc
 
    M -.0064 4 A P HH .8 {7;TQ?/  
    M 0 1 A P YA 1               ! and distortion too 1"k +K~:  
    S GIHT E8503  
    END 6v1j*'  
    GO d*G$qUiX  
    TIME

/)G9w]|T  
DSEARCH返回的最佳设计，优化和退火

u|Ai<2b$  
    STO 9 [IYs4Y5  
    CHG k82'gJ;MC=  
    NOP  Wi
|.Z/  
    18    TH 2000 1n,JynJ  
    19    YMT II2oV}7?  
    20 6?`py}:  
    END V2bod=&Lc  
    STEPS = 100 c[YC}@l%a  
    PLOT YA ON 19 FOR HBAR = Z]6D0b  
    0 TO 1 GET 9

qv<VKJTi6]  
为目镜计算的物镜上的光瞳像差

~vt8|OOo0  
选择Add Surface 按钮

Z2ZS5a  
带有附加表面的镜头

4v{gc/g  
    5 FLAG

HH]LvK  
    PANT [`:\(( 8  
    VY 0 YP1 ;T
R.UUT  
    VLIST RD ALL rzex"}/ly  
    VLIST TH ALL y
cH=L8  
    VLIST GLM ALL mbd@4u  
    END 4[(P>`Unx  
    AANT P BEY}mR]  
    AEC 3 1 1 ACM 3 1 1 &^Xm4r%u_  
    ACC YlYTH_L>E  
    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 VMNih
x0FJ  
U"ZD
t  
    M   0.125000E+00  0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM @1kA%LLK  
    GSR     0.000000     3.000000      4  M     0.000000 0h5T&U]${Y  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.300000 '91Ak,cWB  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.600000 ;MO %))  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.750000 }6o` in>M  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.900000 X2EC+<  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     1.000000 GB{%4)%6  
    GSO     0.000000     0.281753      4  M     0.000000 F&uU ,);  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.300000 R[9[lQ'vR  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.600000 oEfKL
`]B
 
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.750000 VbZZ=q=Kd  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.900000 gXF.e.uU  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     1.000000 YUc&X^O  
    M   0.200000E+03  0.100000E-01 A TOTL ? 1_*ct=g9  
    ACA 50 1 1 ^c/.D*J[I  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 ! CONTROL EYE RELIEF Y(-+>>j_  
    M -.01 5 A P HH 1  ! AIM LIGHT AT OBJECTIVE TO RIGHT M -.005 5 A P HH .5 ! AND CONTROL PUPIL ABERRATIONS U/TF,JUI  
    M -.008 5 A P HH .8 M,7v}[Tbl  
    M 0 1 A P YA 1  ! AND DISTORTION TOO p^^<BjkQ  
    S GIHT 6
s*#y[$  
    END "EA%!P:d,  
    SNAP/DAMP 1 TT>;!nb  
    SYNOPSYS   80

g<tr |n  
镜头在增加一个透镜之前，优化视场光阑

8?ZK^+]y  
    AEI 6 1 123 0 0 1 0 0

4D0"Y#&G  
镜头通过添加新镜片后重新优化

{Z$Aw4a"d  
     --- ARGLASS 6 QUIET g }5lGz4  
    Lens number     6 ID EYEPIECE EXAMPLE f BukrPsV  
    GLASS S-FSL5Y          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  18; MERIT =   0.567006E-01 O$KLQ'0"n  
    GLASS S-LAL14          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   1; MERIT =   0.559695E-01 ^ @sg{_.~l  
    GLASS S-LAL8           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  10; MERIT =   0.606200E-01 =r#of|`Q  
    GLASS S-LAL8           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   8; MERIT =   0.586577E-01 %[5hTf  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   3; MERIT =   0.463717E-01 3g)pLW  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  14; MERIT =   0.561651E-01 j^>J*gLM}W  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   5; MERIT =   0.511101E-01 6 fL=2a  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  16; MERIT =   0.551983E-01 lorjMS  
    GLASS S-LAH92          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  20; MERIT =   0.485848E-01 yX/ 9jk  
    GLASS S-LAH89          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  12; MERIT =   0.507509E-01

ZI}7#K<9X  
最终设计的畸变图

' FF@I^O  
    CHG 3N[t2Y1r  
    7 MXSF $O?&!8);,  
    END

}e s  
MIT对话框，带有视场光阑边缘上的点的图像。看起来很清晰。