SYNOPSYS 光学设计软件课程三十七：自动查找和更改镜头结构

|ITb1O`_P  
KxeqQ@  
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。 I,,SR"  
（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。） g}K/ba'  
根据下面要求设计一个广角目镜。 g
m8JxhL  
视场角：90度。 ,!g/1m  
出瞳距:15毫米或以上 @,6*yyO  
望远镜目标的光束数:F/8。 7^UY%t  
可见光谱:C、d、F夫琅和费谱线。 4e; le&  
0.58756微米的光程差 校正在d¼波长内或更好的 >1]hR)Ip  
C(0.6563微米)和F(0.4876 um) 光程差校正½波长内或更好用 ^T1caVb|>  
眼点处的光瞳像差不大于1/2 mm。 nU\.`.39 +  
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。 hb/Z{T'  
望远镜物镜距离2000mm。 f;l}Z|dok6  
目镜必须不超过10个元件。 目镜总长度不超过200毫米。 qs_cC3"=%=  
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。 *8yC6|wL?  
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。

\_(0V"  
    LOG 6cbV[!BL  
    TIME TeR
bW  
    CORE 14 H_Sv,lwz;c  
    DSEARCH 5 QUIET FYefn3b  
    SYSTEM 2bw.mp&v1  
    ID EYEPIECE EXAMPLE *`/4KMrq  
    OBD 1.0E9 45 1.27 -ik((qx_  
    UNI MM lb=fS%  
    WAVL CDF mL'A$BR`  
    WAP 1 t U~q4$qqE  
    END &G\C[L  
Q`Pe4CrWvu  
    GOALS m] p]J_6A  
    ELEMENTS 9 ,nPnH1vb  
    TOTL 200 .01 FB
>P39u  
    BACK 0 0 -O/[c  
    FNUM 8.0 10 *H=h7ESq  
    ASTART 10 M\IdQY-c  
    THSTART 10 ;G"!y<F  
    RSTART 400 xt`a":lru  
    RT 0.0 1Ak0A6E  
    NPASS 80 8. +f@wv  
    DELAY OFF X(DP=C}v9  
    ANNEAL 100 25 Q ~G6xk/+n-m  
    SNAP 10 Ag2Q!cq  
    TOPD |Dq?<Ha  
        STOP FIRST                   ! keep the stop at the eye point qvhG^b0h  
    STOP FREE  z{V#_(  
    QUICK 50 100 YWV)C?5x&  
    FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.  ! correct over five field points )fS6H<*  
    FWT 3 1 1 1 1 1 a_b+RMy  
    END Y(K`3?A  
%P#| }  
    SPECIAL AANT >Kl_948  
    ACA 50 1 1 Ip8:~Fl]  
    ADT 10 .1 1
p_apVm\t_  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1  ! control eye relief 4U'sBaY!K  
    M -.008 4 A P HH 1      ! aim light at objective to right fJ\u8  
    M -.004 4 A P HH .5     ! and control pupil aberrations [kgCB7.V  
    M -.0064 4 A P HH .8 ]lE5^<
<  
    M 0 1 A P YA 1               ! and distortion too ;4v`FC>  
    S GIHT [E2".F3  
    END `G*fx=N  
    GO Jk{v(W#  
    TIME

v"Ryg]^_  
DSEARCH返回的最佳设计，优化和退火

c5i7mx:.  
    STO 9 6KN6SN$  
    CHG Gs04)KJm<  
    NOP ']OT7)_
 
    18    TH 2000 0YoV`D,U  
    19    YMT {\LLiU}MJC  
    20 4)L};B=  
    END ;vpq0t`  
    STEPS = 100 +#X+QG  
    PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 7v
.O Lp  
    0 TO 1 GET 9

?D_}',Wx  
为目镜计算的物镜上的光瞳像差

qB`%+<)C  
选择Add Surface 按钮

N\CHIsVm>  
带有附加表面的镜头

7.kH="@  
    5 FLAG

vP%:\u:{  
    PANT ~!%G2E!  
    VY 0 YP1 6_g6e2F  
    VLIST RD ALL "tA.`*  
    VLIST TH ALL fM*aZc*Y  
    VLIST GLM ALL ZHj7^y@P  
    END W(.svJUgb.  
    AANT P Q,ZV C  
    AEC 3 1 1 ACM 3 1 1 B.gEV*@  
    ACC ("<4Ry.u  
    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 /7-FVqDx8  
9wdX#=I  
    M   0.125000E+00  0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM ,E+\SBQS_  
    GSR     0.000000     3.000000      4  M     0.000000 A43[i@o  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.300000 )}i2x:\|_  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.600000 D<*)^^  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.750000 /}5)[9GC  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.900000 !!~r1)zN  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     1.000000 'loko#6  
    GSO     0.000000     0.281753      4  M     0.000000 VZ9`Kbu  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.300000 =~21.p  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.600000 N)K
N!!  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.750000 .9<euPrz  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.900000 Y"m}=\4{  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     1.000000 W{ZJ^QAq/  
    M   0.200000E+03  0.100000E-01 A TOTL ~C?)- ]bF  
    ACA 50 1 1 m*KI'~#$%
 
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 ! CONTROL EYE RELIEF &nY#GHB  
    M -.01 5 A P HH 1  ! AIM LIGHT AT OBJECTIVE TO RIGHT M -.005 5 A P HH .5 ! AND CONTROL PUPIL ABERRATIONS )cm^;(#pV  
    M -.008 5 A P HH .8 T[J8zLO  
    M 0 1 A P YA 1  ! AND DISTORTION TOO #VZ js`d6  
    S GIHT bGlr>@;-r  
    END b~TTz`HZ  
    SNAP/DAMP 1 8N4E~*>C  
    SYNOPSYS   80

A3.pz6iT>  
镜头在增加一个透镜之前，优化视场光阑

h+9~^<oFl  
    AEI 6 1 123 0 0 1 0 0

+9#qNkP  
镜头通过添加新镜片后重新优化

&NI\<C7_Gw  
     --- ARGLASS 6 QUIET Z07n>|WF-  
    Lens number     6 ID EYEPIECE EXAMPLE q$}gQ9'z'  
    GLASS S-FSL5Y          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  18; MERIT =   0.567006E-01 k<rJm P{  
    GLASS S-LAL14          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   1; MERIT =   0.559695E-01 :
TqeVf  
    GLASS S-LAL8           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  10; MERIT =   0.606200E-01 nM99AW  
    GLASS S-LAL8           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   8; MERIT =   0.586577E-01 (/!zHq  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   3; MERIT =   0.463717E-01 ~/2OK!M  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  14; MERIT =   0.561651E-01 q'uGB fE.  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   5; MERIT =   0.511101E-01 !'Hd:oD<  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  16; MERIT =   0.551983E-01 &(|x-OT  
    GLASS S-LAH92          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  20; MERIT =   0.485848E-01 Lo=n)cV1,  
    GLASS S-LAH89          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  12; MERIT =   0.507509E-01

p>W@h*[6w  
最终设计的畸变图

z<9Llew^e  
    CHG -Q%Pg<Q-#  
    7 MXSF Z!l]v.S  
    END

}gd'pgN"t  
MIT对话框，带有视场光阑边缘上的点的图像。看起来很清晰。