SYNOPSYS 光学设计软件课程三十七：自动查找和更改镜头结构

l!IN#|{(  
nDNK}O~'  
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。 =E&1e;_xlE  
（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。） bLUyZ3m!  
根据下面要求设计一个广角目镜。 )7WLbj!M  
视场角：90度。 (
dym*_J  
出瞳距:15毫米或以上 8,:lw3x1  
望远镜目标的光束数:F/8。 XL(2Qk  
可见光谱:C、d、F夫琅和费谱线。 S4{\5ulr7  
0.58756微米的光程差 校正在d¼波长内或更好的 l#]+I YD  
C(0.6563微米)和F(0.4876 um) 光程差校正½波长内或更好用 j)}TZx4~  
眼点处的光瞳像差不大于1/2 mm。 b+$-f:m
j  
一个内部视场光阑，其中子午图像误差必须不大于在局部F /number光束中艾里斑的两倍。 s$/Z+"f(  
望远镜物镜距离2000mm。 :oJ!9\5  
目镜必须不超过10个元件。 目镜总长度不超过200毫米。 s_6Iz^]I  
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。 YV6w}b:  
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/9
 
    LOG lsVg'k/Z!  
    TIME V}Pv}j:;  
    CORE 14 5(y Q-/6C+  
    DSEARCH 5 QUIET &>XSQB(&%  
    SYSTEM EHt(!;?q  
    ID EYEPIECE EXAMPLE >P2QL>P  
    OBD 1.0E9 45 1.27 a1ai?},  
    UNI MM 3UJSK+d\  
    WAVL CDF lV?OYS|4i  
    WAP 1 !XY}\zKq  
    END 5 Praj  
weIlWxy  
    GOALS #F+b^WTR  
    ELEMENTS 9 ,
m)YL>k  
    TOTL 200 .01 WQHlf0]  
    BACK 0 0 wr2F]1bh@  
    FNUM 8.0 10 iRL|u~bj  
    ASTART 10 (M%ZSF V  
    THSTART 10 J(`(PYo\i  
    RSTART 400 gR k+KGKn<  
    RT 0.0 1VG7[#Zy  
    NPASS 80 UujKgL4  
    DELAY OFF *)i+c{~  
    ANNEAL 100 25 Q +4K'KpFzZ  
    SNAP 10 Y^,G} &p  
    TOPD Q_A?p$%;L  
        STOP FIRST                   ! keep the stop at the eye point >8DZj&j  
    STOP FREE
YuzgR;Z  
    QUICK 50 100 q7zHT=@$  
    FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.  ! correct over five field points s=)1:jYk  
    FWT 3 1 1 1 1 1 @.
KFWAm  
    END m[&pR2T  
,in"8aT}~  
    SPECIAL AANT C?PgC~y)  
    ACA 50 1 1 iR4!X()  
    ADT 10 .1 1 U\;mM\2rE  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1  ! control eye relief ~`VD}{[,B  
    M -.008 4 A P HH 1      ! aim light at objective to right )}T0SGY  
    M -.004 4 A P HH .5     ! and control pupil aberrations CGCSfoS9f  
    M -.0064 4 A P HH .8 [f-<M@id/  
    M 0 1 A P YA 1               ! and distortion too ~H`(zzk  
    S GIHT U("m}^  
    END YDiru  
    GO %2rUJaOgy$  
    TIME

<,(Ww  
DSEARCH返回的最佳设计，优化和退火

R>`TV(W`9  
    STO 9 Z$Mc{  
    CHG O.wk
*m!9  
    NOP Dq~D4
|  
    18    TH 2000 Y1U\VU  
    19    YMT kI#yW!  
    20 Z/=HQ8  
    END 6R%NjEW:  
    STEPS = 100 %z AN@  
    PLOT YA ON 19 FOR HBAR = /mFa*~dj2  
    0 TO 1 GET 9

"r.eN_d  
为目镜计算的物镜上的光瞳像差

P*sb@y>}O  
选择Add Surface 按钮

%4HpTx  
带有附加表面的镜头

p}R3AJ  
    5 FLAG

a76`"(W
 
    PANT yW)X asn  
    VY 0 YP1 =f{YwtG  
    VLIST RD ALL gay6dj^  
    VLIST TH ALL (xhV>hsA  
    VLIST GLM ALL yu]nK-Y7S  
    END l:rT{l=8*  
    AANT P 9a0ibN6m  
    AEC 3 1 1 ACM 3 1 1 h$eVhN&Vv  
    ACC !]z6?kUK  
    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 $mp'/]  
$f]dL};  
    M   0.125000E+00  0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM 8]-c4zK  
    GSR     0.000000     3.000000      4  M     0.000000 o{wXq
)b  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.300000 V;-YM W  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.600000 BSib/)p  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.750000 2Sg,b8  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.900000 ^%r>f@h!L  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     1.000000 &DgJu.  
    GSO     0.000000     0.281753      4  M     0.000000 z?i{2Fz6  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.300000 ~}fQ.F*7R  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.600000 ~)&im.Q4  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.750000 ' ;PHuMY#X  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.900000 X0QLT:J b  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     1.000000 c_YP#U  
    M   0.200000E+03  0.100000E-01 A TOTL Us*"g{PQ  
    ACA 50 1 1 4(FEfde=  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 ! CONTROL EYE RELIEF >m;*Zk`  
    M -.01 5 A P HH 1  ! AIM LIGHT AT OBJECTIVE TO RIGHT M -.005 5 A P HH .5 ! AND CONTROL PUPIL ABERRATIONS ]aF!0Fln~  
    M -.008 5 A P HH .8 m=u
W:~  
    M 0 1 A P YA 1  ! AND DISTORTION TOO /}=Bi-  
    S GIHT 9:tn!<^=I  
    END }yW*vy6`  
    SNAP/DAMP 1 YZH&KGY  
    SYNOPSYS   80

Y +9OP  
镜头在增加一个透镜之前，优化视场光阑

+Y  
    AEI 6 1 123 0 0 1 0 0

$rG~0  
镜头通过添加新镜片后重新优化

<CnTiS#  
     --- ARGLASS 6 QUIET &7CAxU;i3  
    Lens number     6 ID EYEPIECE EXAMPLE (;o/2Q?  
    GLASS S-FSL5Y          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  18; MERIT =   0.567006E-01 bez_|fY{T  
    GLASS S-LAL14          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   1; MERIT =   0.559695E-01 ]7ZY|fP2  
    GLASS S-LAL8           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  10; MERIT =   0.606200E-01 }dt7n65  
    GLASS S-LAL8           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   8; MERIT =   0.586577E-01 g,N"o72)  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   3; MERIT =   0.463717E-01 .%rB-vO:g  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  14; MERIT =   0.561651E-01 )ZA3m_w]  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   5; MERIT =   0.511101E-01 LYv$U;*+  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  16; MERIT =   0.551983E-01 +bbhm0f  
    GLASS S-LAH92          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  20; MERIT =   0.485848E-01 6GZzNhz  
    GLASS S-LAH89          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  12; MERIT =   0.507509E-01

-:|1>og  
最终设计的畸变图

>pV|c\  
    CHG U%~L
){<V[  
    7 MXSF ,,-g*[/3  
    END

8"\g?/  
MIT对话框，带有视场光阑边缘上的点的图像。看起来很清晰。