SYNOPSYS 光学设计软件课程三十七：自动查找和更改镜头结构

~i#xjD5  
H pfI  
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。 rmoEc]kt]  
（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。） /kVc7LC  
根据下面要求设计一个广角目镜。 7ij=%if2@k  
视场角：90度。 Zul32]1r  
出瞳距:15毫米或以上 WX"M_=lc-@  
望远镜目标的光束数:F/8。 -iX!F~qS,  
可见光谱:C、d、F夫琅和费谱线。 Ot<!
YM  
0.58756微米的光程差 校正在d¼波长内或更好的 $X]v;B)J|  
C(0.6563微米)和F(0.4876 um) 光程差校正½波长内或更好用 \{mJO>x  
眼点处的光瞳像差不大于1/2 mm。 r
qo<Xt`  
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。 DYl{{L8@  
望远镜物镜距离2000mm。 /T'nY{  
目镜必须不超过10个元件。 目镜总长度不超过200毫米。 {<BK@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。 |?W
 
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。

2p[3Ap  
    LOG _9 O'  
    TIME I2Rp=L:z5  
    CORE 14 <a3XV  
    DSEARCH 5 QUIET Ww4G  
    SYSTEM @SB+u+mOS  
    ID EYEPIECE EXAMPLE 9>P(eN  
    OBD 1.0E9 45 1.27 ( mMz]b5  
    UNI MM i*>yUav"  
    WAVL CDF _xs
Ycw~)  
    WAP 1 :]jtV~E\  
    END  {`  
gC 4#!P  
    GOALS dj]N59<  
    ELEMENTS 9 C"WZsF^3  
    TOTL 200 .01 ^Y |s^N  
    BACK 0 0 Rw%KEUDm  
    FNUM 8.0 10 n\Nl2u& m  
    ASTART 10 ;
hDr+&J|  
    THSTART 10
fXj  
    RSTART 400 \[jItg,+  
    RT 0.0 $Yc9><i  
    NPASS 80 w:v:znQrW  
    DELAY OFF XPKcF I=  
    ANNEAL 100 25 Q }hxYsI"d  
    SNAP 10 M?lr#}d  
    TOPD {D< ?.'  
        STOP FIRST                   ! keep the stop at the eye point v2R:=d ')>  
    STOP FREE !y.7"G*  
    QUICK 50 100 sqRuqUj+  
    FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.  ! correct over five field points 9b6h!(  
    FWT 3 1 1 1 1 1 hI0l2OE  
    END K6oLSr+EAK  
J$[Vm%56  
    SPECIAL AANT LLiX%XOh  
    ACA 50 1 1 (ShJ!  
    ADT 10 .1 1 l:HuG!  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1  ! control eye relief ,fRb6s-  
    M -.008 4 A P HH 1      ! aim light at objective to right 6WZp&pO  
    M -.004 4 A P HH .5     ! and control pupil aberrations ?Fu.,srt  
    M -.0064 4 A P HH .8 IZLX[
y  
    M 0 1 A P YA 1               ! and distortion too @}:(t{>;e7  
    S GIHT `PfC:L  
    END pz+#1=b]  
    GO |.5d^z  
    TIME

+,,~<Vm  
DSEARCH返回的最佳设计，优化和退火

F2=97=R  
    STO 9 R}FN6cH  
    CHG 3V]a "C   
    NOP E:AXnnGKO  
    18    TH 2000 >b0}X)Z+U  
    19    YMT lKcnM3n  
    20 XT)@)c7j  
    END va\cE*,@ns  
    STEPS = 100 -[z;y73]t  
    PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 2cL<`  
    0 TO 1 GET 9

G6FknYj  
为目镜计算的物镜上的光瞳像差

GI/o!0"_  
选择Add Surface 按钮

;IyQqP#,<  
带有附加表面的镜头

G9;WO*  
    5 FLAG

SyI#Q[f'_  
    PANT yd$y\pN=<  
    VY 0 YP1 pnWDsC~)  
    VLIST RD ALL pV_2JXM~@  
    VLIST TH ALL d}1R<Q;F  
    VLIST GLM ALL ] '..G-  
    END bLg1Dd7Q  
    AANT P )9s[-W,e  
    AEC 3 1 1 ACM 3 1 1 k# /_Zd  
    ACC %j yLRT]H  
    GTR 0 2 4 P 1 0 FLAG GTR 0 2 4 1 1 0 FLAG GTR 0 2 4 3 1 0 FLAG M 0 10 A 1 YA 1 0 0 0 FLAG S 3 YA 1 0 0 0 FLAG 3LG)s:p$/  
qbjRw!2?w  
    M   0.125000E+00  0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM wml`3$"cf  
    GSR     0.000000     3.000000      4  M     0.000000 5=eGiF;0\  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.300000 =Z2sQQVS  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.600000 u?!p[y6  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.750000 rLVS#M#&e>  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.900000 ^vUdf.n9  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     1.000000 SKGYmleR  
    GSO     0.000000     0.281753      4  M     0.000000 {B34^H:  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.300000 ]O^!P,l)"  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.600000 g94NU X  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.750000 <3'r&ks  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.900000 o`G@Je_}x  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     1.000000 a4?:suX$  
    M   0.200000E+03  0.100000E-01 A TOTL ?g1%-F+  
    ACA 50 1 1
}2}hH0R  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 ! CONTROL EYE RELIEF tcfUhSz,I  
    M -.01 5 A P HH 1  ! AIM LIGHT AT OBJECTIVE TO RIGHT M -.005 5 A P HH .5 ! AND CONTROL PUPIL ABERRATIONS dI3U
*:$X  
    M -.008 5 A P HH .8 #8cY,%<S]  
    M 0 1 A P YA 1  ! AND DISTORTION TOO ydw')Em  
    S GIHT IL\#!|>  
    END WSL_Dc  
    SNAP/DAMP 1 WL<Cj_N_{H  
    SYNOPSYS   80

-rUn4a  
镜头在增加一个透镜之前，优化视场光阑

=F6J%$  
    AEI 6 1 123 0 0 1 0 0

-3A#a_fu  
镜头通过添加新镜片后重新优化

V#zDYrp  
     --- ARGLASS 6 QUIET ]h,XRDK  
    Lens number     6 ID EYEPIECE EXAMPLE T0
i_X(_  
    GLASS S-FSL5Y          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  18; MERIT =   0.567006E-01 kP3'BBd,  
    GLASS S-LAL14          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   1; MERIT =   0.559695E-01 |nIm$
p'  
    GLASS S-LAL8           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  10; MERIT =   0.606200E-01 Ga"t4[=I  
    GLASS S-LAL8           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   8; MERIT =   0.586577E-01 7Q2"]f,$CQ  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   3; MERIT =   0.463717E-01 L]c
ZPfI6  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  14; MERIT =   0.561651E-01 :beBiO  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   5; MERIT =   0.511101E-01 )=#QTiJ  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  16; MERIT =   0.551983E-01 vn7<>k>dx  
    GLASS S-LAH92          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  20; MERIT =   0.485848E-01 Zj%l (OVq  
    GLASS S-LAH89          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  12; MERIT =   0.507509E-01

7*`cWT_X  
最终设计的畸变图

Mz_*`lRN  
    CHG _Uc le  
    7 MXSF hT]\*},  
    END

P >HEV a  
MIT对话框，带有视场光阑边缘上的点的图像。看起来很清晰。