SYNOPSYS 光学设计软件课程三十七：自动查找和更改镜头结构

9Q%lS  
2Q
p}f^  
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。 "0PrdZMx  
（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。） = 'NV3by  
根据下面要求设计一个广角目镜。 B={_}
f  
视场角：90度。 b&+zAt.  
出瞳距:15毫米或以上 W~/d2_|/  
望远镜目标的光束数:F/8。 JP5e=Z<  
可见光谱:C、d、F夫琅和费谱线。 Y/kq!)u;%L  
0.58756微米的光程差 校正在d¼波长内或更好的 b<00 %Z  
C(0.6563微米)和F(0.4876 um) 光程差校正½波长内或更好用
>\Dy  
眼点处的光瞳像差不大于1/2 mm。 &.,K@OFE}  
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。 w'2FYe{wj  
望远镜物镜距离2000mm。 'd+fGx7i  
目镜必须不超过10个元件。 目镜总长度不超过200毫米。 Mq
nUym  
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。 n"Ie>  
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。

z6iKIw $  
    LOG F'Y ad  
    TIME c4Zpt%:}h  
    CORE 14 X ha9x,  
    DSEARCH 5 QUIET Reikf}9Q  
    SYSTEM vd4@jZ5  
    ID EYEPIECE EXAMPLE dtC@cK/,D  
    OBD 1.0E9 45 1.27 HU $"o6ap  
    UNI MM 2'Dl$DH  
    WAVL CDF :+,;5  
    WAP 1 `F7]M  
    END {h?pvH_>  
Y[6T7eZ0g  
    GOALS s1D<R,J|H  
    ELEMENTS 9 _]`7et\=  
    TOTL 200 .01 ,Z@#( =f  
    BACK 0 0 _J l(:r\%  
    FNUM 8.0 10 ]nhh|q9r{  
    ASTART 10 #{8IFA  
    THSTART 10 @f-X/q]P  
    RSTART 400 e^Zm09J  
    RT 0.0 W`;;fJe  
    NPASS 80 ^3$l!>me  
    DELAY OFF UphTMyn3  
    ANNEAL 100 25 Q Jj-\Eb?  
    SNAP 10 D~6[C:m  
    TOPD +.V+@!  
        STOP FIRST                   ! keep the stop at the eye point t1FtYXv`/  
    STOP FREE ZRagM'K  
    QUICK 50 100 /MF 7ZvN.  
    FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.  ! correct over five field points !DZ=`a?y  
    FWT 3 1 1 1 1 1 egaX[j r  
    END $+*nb4  
H#TkIFo]  
    SPECIAL AANT AByl1)r|  
    ACA 50 1 1 >2s4BV[(  
    ADT 10 .1 1 .EKlw##  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1  ! control eye relief Y!<m8\  
    M -.008 4 A P HH 1      ! aim light at objective to right KZ
ppQ0  
    M -.004 4 A P HH .5     ! and control pupil aberrations DKIH{:L7  
    M -.0064 4 A P HH .8 u\*9\
G  
    M 0 1 A P YA 1               ! and distortion too UBaXS_c\  
    S GIHT =l`)b  
    END 68tyWd}  
    GO  Z1 D  
    TIME

{*yvvb  
DSEARCH返回的最佳设计，优化和退火

/Q1*Vh4  
    STO 9 TA[%eMvA  
    CHG 1q}L
O2  
    NOP Rt8[P6e"q  
    18    TH 2000 [6!k:-t+  
    19    YMT S<nF>JRJa  
    20 F!vrvlD`s  
    END .WF"vUp  
    STEPS = 100 P
7drUiX  
    PLOT YA ON 19 FOR HBAR = yYCS-rF>  
    0 TO 1 GET 9

6Og@tho  
为目镜计算的物镜上的光瞳像差

<XeDJ8 '  
选择Add Surface 按钮

Ng#psN  
带有附加表面的镜头

Ic/hVKYG5  
    5 FLAG

mY 1l2  
    PANT )M8d\]  
    VY 0 YP1 iJTG+gx  
    VLIST RD ALL @yTu/U  
    VLIST TH ALL ,HjJ jpE  
    VLIST GLM ALL /uw@o9`~2-  
    END $[T~<I  
    AANT P ~>:JwTy  
    AEC 3 1 1 ACM 3 1 1 Pp?P9s{  
    ACC 392V\qtS  
    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 LK h=jB^bT  
$xu2ZBK  
    M   0.125000E+00  0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM 7'wpPXdY1  
    GSR     0.000000     3.000000      4  M     0.000000 iA[T'+.Y  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.300000 eXl
?f_9  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.600000 #(]D]f[@  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.750000 BbB3#/g  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.900000  <$nPGz)}  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     1.000000 f}c;s  
    GSO     0.000000     0.281753      4  M     0.000000 tY_=[6?Zu  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.300000 TXB!Y!RG#  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.600000 (Q{JI~P  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.750000 >\JPX  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.900000 ckX8eg!f  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     1.000000 HG7Qdw2+O  
    M   0.200000E+03  0.100000E-01 A TOTL h#zm+([B*  
    ACA 50 1 1 k7Nx#%xx  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 ! CONTROL EYE RELIEF ?"b __(3  
    M -.01 5 A P HH 1  ! AIM LIGHT AT OBJECTIVE TO RIGHT M -.005 5 A P HH .5 ! AND CONTROL PUPIL ABERRATIONS X0*+]tRg  
    M -.008 5 A P HH .8 2Wcu.  
    M 0 1 A P YA 1  ! AND DISTORTION TOO kV8R.Baf3  
    S GIHT i?_Q@uA~<:  
    END l<_v3/3  
    SNAP/DAMP 1 RlfI]uCDM  
    SYNOPSYS   80

)F9IzR-&m  
镜头在增加一个透镜之前，优化视场光阑

|mhKD#:  
    AEI 6 1 123 0 0 1 0 0

X}
B]5  
镜头通过添加新镜片后重新优化

y1`%3\  
     --- ARGLASS 6 QUIET 6~ET@"0uK  
    Lens number     6 ID EYEPIECE EXAMPLE 0Cc3NNdz  
    GLASS S-FSL5Y          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  18; MERIT =   0.567006E-01 `c:r`Oi?  
    GLASS S-LAL14          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   1; MERIT =   0.559695E-01 ufR|V-BWx  
    GLASS S-LAL8           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  10; MERIT =   0.606200E-01 xgOt%7sb  
    GLASS S-LAL8           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   8; MERIT =   0.586577E-01 X'd\b}Bm  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   3; MERIT =   0.463717E-01 n_sV>$f-u  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  14; MERIT =   0.561651E-01 =YM  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   5; MERIT =   0.511101E-01 Vb 36R_u  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  16; MERIT =   0.551983E-01 , wk}[MF  
    GLASS S-LAH92          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  20; MERIT =   0.485848E-01 a[t"J*0  
    GLASS S-LAH89          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  12; MERIT =   0.507509E-01

.t^1
e  
最终设计的畸变图

El}~3|a?  
    CHG P'}E
Z'  
    7 MXSF 6heK8*.T  
    END

w_@6!zm  
MIT对话框，带有视场光阑边缘上的点的图像。看起来很清晰。