SYNOPSYS 光学设计软件课程三十七：自动查找和更改镜头结构

,LOQDIyn  
9F;S+)H4  
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。 +{53a_q  
（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。） V84*0&qOW  
根据下面要求设计一个广角目镜。
V^il$'  
视场角：90度。 Brd,Eg  
出瞳距:15毫米或以上 EN!?:RV  
望远镜目标的光束数:F/8。 %}>dqUyQ  
可见光谱:C、d、F夫琅和费谱线。 O3NWXe<  
0.58756微米的光程差 校正在d¼波长内或更好的 W2wpcc  
C(0.6563微米)和F(0.4876 um) 光程差校正½波长内或更好用 G&f7+e  
眼点处的光瞳像差不大于1/2 mm。 4QJ8Z 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。 cyd~2\Kv~  
望远镜物镜距离2000mm。 %G3sjnI;l  
目镜必须不超过10个元件。 目镜总长度不超过200毫米。 o{-<L  
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。 hF&}lPVtv  
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。

MQcr^Y_  
    LOG 1MA@JA:T  
    TIME H'J|U|  
    CORE 14 o'%eI  
    DSEARCH 5 QUIET Me:{{-V4  
    SYSTEM G6`J1Uk  
    ID EYEPIECE EXAMPLE "t(wG{RxY  
    OBD 1.0E9 45 1.27 bb=uF1  
    UNI MM \.s`n2.w  
    WAVL CDF qS8B##x+=  
    WAP 1 oYM,8 K  
    END RM*f|j  
~0-g%C?R  
    GOALS t"s5\;IJ  
    ELEMENTS 9 ]y1fM0  
    TOTL 200 .01 _`a&9i &  
    BACK 0 0 '=cKU0 G#  
    FNUM 8.0 10 ~S(^T9R  
    ASTART 10 +3^NaY`Y  
    THSTART 10 Q1tpC
T  
    RSTART 400 {8NwFN.  
    RT 0.0 (B`sQw@tu  
    NPASS 80 s'_,:R\VM>  
    DELAY OFF PCfo  
    ANNEAL 100 25 Q G{c#\?12C  
    SNAP 10 .]76!(fWZ  
    TOPD LAZVW</  
        STOP FIRST                   ! keep the stop at the eye point /r
.6XZs6  
    STOP FREE !Ua&0s%  
    QUICK 50 100 t%+$"nP  
    FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.  ! correct over five field points  U w Eiz  
    FWT 3 1 1 1 1 1 x,Y5U+]E  
    END :%tuNJjj  
V,LVB_6  
    SPECIAL AANT u3dsQU  
    ACA 50 1 1 :):zNn_>`  
    ADT 10 .1 1 Q_}/ Pn$1  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1  ! control eye relief `Q9+k<  
    M -.008 4 A P HH 1      ! aim light at objective to right HcJE0-"  
    M -.004 4 A P HH .5     ! and control pupil aberrations k90B!kg  
    M -.0064 4 A P HH .8 6[==BbZ  
    M 0 1 A P YA 1               ! and distortion too Hq xK\m%,.  
    S GIHT Fh`-(,e?5  
    END G :4;y7  
    GO A8dI:E+$  
    TIME

vR]mSX3)?  
DSEARCH返回的最佳设计，优化和退火

1VfSSO  
    STO 9 exphe+b  
    CHG *]{=8zc2  
    NOP "T*I|  
    18    TH 2000 _pSIJ3O  
    19    YMT @}eNV~ROu  
    20 R=35 7^[R  
    END ]_2yiKv&  
    STEPS = 100 2X_>vIlEm  
    PLOT YA ON 19 FOR HBAR = @)z*BmP  
    0 TO 1 GET 9

5bBCpNa  
为目镜计算的物镜上的光瞳像差

1"$R 3@s;  
选择Add Surface 按钮

;KS`,<^-  
带有附加表面的镜头

+:y&{K  
    5 FLAG

_3U|2(E  
    PANT ni0LQuBp  
    VY 0 YP1 uWr
Funh%  
    VLIST RD ALL 2H>aC wfX  
    VLIST TH ALL TMY{OI8a  
    VLIST GLM ALL iUCwKpb9
 
    END !5E9sk{)  
    AANT P 4ac1m,Jlt  
    AEC 3 1 1 ACM 3 1 1 )rbc;{.  
    ACC O3&
|}:<  
    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 y&3TQ]f\  
r_=p,#}#  
    M   0.125000E+00  0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM qSR?,G  
    GSR     0.000000     3.000000      4  M     0.000000 wXcMt>3  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.300000 neIy~H_#!  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.600000 V^ Y*xZ  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.750000 7BK46x  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.900000 b_l.QKk  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     1.000000 (L:`ojiU  
    GSO     0.000000     0.281753      4  M     0.000000 .f+9 A>  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.300000 Hp*gv/0  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.600000 x57'Cg \  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.750000 sM0c#YK?  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.900000 QglYU  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     1.000000 :SQLfOQ  
    M   0.200000E+03  0.100000E-01 A TOTL w. vY
(s  
    ACA 50 1 1 bWUS9WT  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 ! CONTROL EYE RELIEF tNYJQ  
    M -.01 5 A P HH 1  ! AIM LIGHT AT OBJECTIVE TO RIGHT M -.005 5 A P HH .5 ! AND CONTROL PUPIL ABERRATIONS Z3Gm  
    M -.008 5 A P HH .8 ;h~?ko  
    M 0 1 A P YA 1  ! AND DISTORTION TOO |9x%gUm  
    S GIHT < )Alb\Z  
    END +RdI;QmM  
    SNAP/DAMP 1 QWKs[yfdo  
    SYNOPSYS   80

v=j>^FZ  
镜头在增加一个透镜之前，优化视场光阑

o\:$V  
    AEI 6 1 123 0 0 1 0 0

z?I+u*rF6  
镜头通过添加新镜片后重新优化

(}sDm~;s  
     --- ARGLASS 6 QUIET Wf_CR(  
    Lens number     6 ID EYEPIECE EXAMPLE xa' nJ"f;  
    GLASS S-FSL5Y          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  18; MERIT =   0.567006E-01 >@z d\}@W  
    GLASS S-LAL14          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   1; MERIT =   0.559695E-01 ;Sy/N||  
    GLASS S-LAL8           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  10; MERIT =   0.606200E-01 zLo;.X[Y  
    GLASS S-LAL8           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   8; MERIT =   0.586577E-01 #`r(zI[  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   3; MERIT =   0.463717E-01 8g-P_[>  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  14; MERIT =   0.561651E-01 ]DGGcUk7  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   5; MERIT =   0.511101E-01 _F3KFQ4,S-  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  16; MERIT =   0.551983E-01 /cM 5  
    GLASS S-LAH92          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  20; MERIT =   0.485848E-01 $+0=GN  
    GLASS S-LAH89          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  12; MERIT =   0.507509E-01

ip<15;Z  
最终设计的畸变图

7&=-a|k~  
    CHG  4c  
    7 MXSF C{DlcZ<  
    END

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