SYNOPSYS 光学设计软件课程三十七：自动查找和更改镜头结构

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i#X!#vyc  
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。 M}0eu(_|  
（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。）
>x3ug]Bu  
根据下面要求设计一个广角目镜。 VGw(6`|!  
视场角：90度。 NZu)j["  
出瞳距:15毫米或以上 0aR,H[r[?  
望远镜目标的光束数:F/8。 8u2+tB  
可见光谱:C、d、F夫琅和费谱线。 zH=!*[d8  
0.58756微米的光程差 校正在d¼波长内或更好的 ZyR_6n>L$  
C(0.6563微米)和F(0.4876 um) 光程差校正½波长内或更好用 U,1AfzlF  
眼点处的光瞳像差不大于1/2 mm。 # x>ga  
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。 ig0u^BC  
望远镜物镜距离2000mm。 4z:#I;  
目镜必须不超过10个元件。 目镜总长度不超过200毫米。 :L0/V~D  
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。 Io2mWvu?5  
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。

(1pEEq84  
    LOG %Y4e9T
".  
    TIME TO;.eN!sv  
    CORE 14 Wv!<bT8r  
    DSEARCH 5 QUIET /T0nLp`gi  
    SYSTEM WW@"Z}?k  
    ID EYEPIECE EXAMPLE v_PdOp[ k  
    OBD 1.0E9 45 1.27 L6 6-LMkH  
    UNI MM =A[5= k>  
    WAVL CDF ,6
<"  
    WAP 1 ZF#Rej?  
    END %-;bu|  
YpdNX.P,  
    GOALS TTI81:fku  
    ELEMENTS 9 P\~{3U  
    TOTL 200 .01 Q |i9aE  
    BACK 0 0 3+OsjZ  
    FNUM 8.0 10 m4ApHM2  
    ASTART 10 "oc$  
    THSTART 10 9w;?-  
    RSTART 400 m8R=?U~!S  
    RT 0.0 XOb}<y)r~  
    NPASS 80 `?s.\Dh  
    DELAY OFF Mxz,wfaH>  
    ANNEAL 100 25 Q Sm3u/w!  
    SNAP 10 ;~zNqdlH  
    TOPD v:ER4  
        STOP FIRST                   ! keep the stop at the eye point  ((DzUyK  
    STOP FREE 0x)dnq\  
    QUICK 50 100 e`UQz$4!  
    FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.  ! correct over five field points <"&'>?8j  
    FWT 3 1 1 1 1 1 c5i%(!>  
    END 0.(<'!"y  
7h<> k*E)  
    SPECIAL AANT V+B71\x<  
    ACA 50 1 1 OOy}]uYF`  
    ADT 10 .1 1 >w'$1tc?+F  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1  ! control eye relief hol<dB  
    M -.008 4 A P HH 1      ! aim light at objective to right ZykrQ\q9  
    M -.004 4 A P HH .5     ! and control pupil aberrations {E,SHh   
    M -.0064 4 A P HH .8 |w)5;uQ&\  
    M 0 1 A P YA 1               ! and distortion too g@nk.aRw
 
    S GIHT 4L:>4X[T  
    END Sgj/s~j~1  
    GO LPE)  
    TIME

Ky9W/dCR  
DSEARCH返回的最佳设计，优化和退火

{7#03k  
    STO 9 .gD km^  
    CHG C|e+0aW  
    NOP !*a[jhx  
    18    TH 2000 Lx+`<<_dJ  
    19    YMT G%hO\EO  
    20 emWGIo  
    END pt!'v$G/*  
    STEPS = 100 @phN|;?  
    PLOT YA ON 19 FOR HBAR = pC^[[5A  
    0 TO 1 GET 9

f-+.;`H)T  
为目镜计算的物镜上的光瞳像差

w6U @tW  
选择Add Surface 按钮

5c;En6W  
带有附加表面的镜头

M:|/ijpN  
    5 FLAG

FfXZ|o$;  
    PANT RZ6~c{  
    VY 0 YP1 1f;or_f#k?  
    VLIST RD ALL ]L(54q;W  
    VLIST TH ALL kH2oK:lN  
    VLIST GLM ALL Sh$U-ch@  
    END xMsGs  
    AANT P B(Y.`L? %E  
    AEC 3 1 1 ACM 3 1 1 |Mlh;  
    ACC y< ud('D  
    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 wT%"5:  
J0qXtr%h\  
    M   0.125000E+00  0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM -$L(y@%X^  
    GSR     0.000000     3.000000      4  M     0.000000 r#I>_Utsy  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.300000 xN"wF-s4?  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.600000 :B^mV{~  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.750000 tQf
!|]#J  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.900000 w`-$-4i  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     1.000000 o'^phlX  
    GSO     0.000000     0.281753      4  M     0.000000 D"`[6EN[  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.300000 qOgtGN}k  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.600000 F,.Q|.nN  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.750000 xXPUrv5zO  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.900000 fO+UHSC  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     1.000000 tx)OJ

Y  
    M   0.200000E+03  0.100000E-01 A TOTL *+W6 P.K  
    ACA 50 1 1 DUo0w f#D^  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 ! CONTROL EYE RELIEF LV\ieM  
    M -.01 5 A P HH 1  ! AIM LIGHT AT OBJECTIVE TO RIGHT M -.005 5 A P HH .5 ! AND CONTROL PUPIL ABERRATIONS ?q6Z's[  
    M -.008 5 A P HH .8 /pU|ZA.z'2  
    M 0 1 A P YA 1  ! AND DISTORTION TOO R(GmU4  
    S GIHT |Z!@'YB  
    END ;YM]K R;  
    SNAP/DAMP 1 OsB?1;:  
    SYNOPSYS   80

~K%k 0kT  
镜头在增加一个透镜之前，优化视场光阑

WN1Jm:5YV  
    AEI 6 1 123 0 0 1 0 0

k_BSY=$e*D  
镜头通过添加新镜片后重新优化

avVmY
|I  
     --- ARGLASS 6 QUIET eL_^: -   
    Lens number     6 ID EYEPIECE EXAMPLE ,Q+\h>I  
    GLASS S-FSL5Y          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  18; MERIT =   0.567006E-01 1O23"o5=  
    GLASS S-LAL14          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   1; MERIT =   0.559695E-01 *b:u*`@  
    GLASS S-LAL8           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  10; MERIT =   0.606200E-01 K,G,di  
    GLASS S-LAL8           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   8; MERIT =   0.586577E-01 YK7\D:  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   3; MERIT =   0.463717E-01 ),MU+*`  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  14; MERIT =   0.561651E-01 \+G.]|"Y  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   5; MERIT =   0.511101E-01 -ywX5B  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  16; MERIT =   0.551983E-01 iF8@9m  
    GLASS S-LAH92          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  20; MERIT =   0.485848E-01 f!mE1,eBEe  
    GLASS S-LAH89          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  12; MERIT =   0.507509E-01

nrI"k2oA@  
最终设计的畸变图

kHGeCJe\{  
    CHG F9v)R#u~  
    7 MXSF G2=F8kL  
    END

-e &$,R>;  
MIT对话框，带有视场光阑边缘上的点的图像。看起来很清晰。