SYNOPSYS 光学设计软件课程三十七：自动查找和更改镜头结构

/Dn  
^-'t`mRl]d  
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。 d{LQr}_o$$  
（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。） w'b|*_Q4Q  
根据下面要求设计一个广角目镜。 2r]!$ hto  
视场角：90度。 
VN1a\  
出瞳距:15毫米或以上 .+"SDtoX  
望远镜目标的光束数:F/8。
ecI[lB  
可见光谱:C、d、F夫琅和费谱线。 :8<\]}J  
0.58756微米的光程差 校正在d¼波长内或更好的 tt7l%olw  
C(0.6563微米)和F(0.4876 um) 光程差校正½波长内或更好用 5E#koy7 $s  
眼点处的光瞳像差不大于1/2 mm。 6c/Tm0[  
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。 UkY `&&ic  
望远镜物镜距离2000mm。 jSj (ZU6  
目镜必须不超过10个元件。 目镜总长度不超过200毫米。 G)E#wh_S^  
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。 u/h!i@_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。

$*Q_3]AY]  
    LOG e!5nz_J1}  
    TIME #^bkM)pc  
    CORE 14 bh8IF,@a  
    DSEARCH 5 QUIET QzQTE-SQ  
    SYSTEM =lf&mD _/  
    ID EYEPIECE EXAMPLE |Gw[vY  
    OBD 1.0E9 45 1.27 f'\NGL  
    UNI MM lj1wTiaI(  
    WAVL CDF +c699j;[  
    WAP 1 ~la=rh3  
    END f(O`t}Ed  
Rp2~d  
    GOALS j;O{Hvvz  
    ELEMENTS 9 $UZ4,S?V  
    TOTL 200 .01 I!)gXtJA"  
    BACK 0 0 ezt_ct/Z  
    FNUM 8.0 10 jG3}V3|.  
    ASTART 10 R;X8%'  
    THSTART 10 G~{xTpL  
    RSTART 400 l.i"Z pik  
    RT 0.0 `O5kI#m)L*  
    NPASS 80 H>-?/H  
    DELAY OFF H]. 4~ 8  
    ANNEAL 100 25 Q Bu'PDy~W,  
    SNAP 10 UC^Bn1  
    TOPD dm Lgt)-t  
        STOP FIRST                   ! keep the stop at the eye point 1:%m >4U  
    STOP FREE #=f ]"uM<  
    QUICK 50 100 "Yn<]Pa_  
    FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.  ! correct over five field points N b(f  
    FWT 3 1 1 1 1 1 E5lC'@Dcz  
    END V 'Gi2gNaP  
*HmL8c  
    SPECIAL AANT Z;@F.r  
    ACA 50 1 1 |67j__XC  
    ADT 10 .1 1 7cn"@h rJ  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1  ! control eye relief eBTy!!  
    M -.008 4 A P HH 1      ! aim light at objective to right UcMe("U  
    M -.004 4 A P HH .5     ! and control pupil aberrations ^yKP 99(  
    M -.0064 4 A P HH .8 VwoCRq*  
    M 0 1 A P YA 1               ! and distortion too v&U'%1|  
    S GIHT _[V.%k  
    END 0>-l {4srs  
    GO i\B>J?Q\  
    TIME

:&`Yz   
DSEARCH返回的最佳设计，优化和退火

9il!w g?  
    STO 9 F5%-6@=  
    CHG 5/mW:G,&  
    NOP O#7fkL  
    18    TH 2000 K+H?,I  
    19    YMT g?(Z+w4A 3  
    20 VVJhQbP  
    END ,u(g#T  
    STEPS = 100 _3T*[s;H  
    PLOT YA ON 19 FOR HBAR = T}2a~  
    0 TO 1 GET 9

Q=g
VxS  
为目镜计算的物镜上的光瞳像差

{C*mn!u  
选择Add Surface 按钮

>Z|4/PF  
带有附加表面的镜头

)sB`!:~HjP  
    5 FLAG

^gkyi/z  
    PANT .6$ST Ksr  
    VY 0 YP1 zv#i\8h^p  
    VLIST RD ALL MH"c=mL:  
    VLIST TH ALL V85a{OBm,8  
    VLIST GLM ALL 3Luv$6  
    END Bh2m,=``  
    AANT P K(
6=)
 
    AEC 3 1 1 ACM 3 1 1 5qG7LO.  
    ACC |=38t8Ge&  
    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 v_5DeaMF'  
gNLjk4H,S[  
    M   0.125000E+00  0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM )OH!<jW  
    GSR     0.000000     3.000000      4  M     0.000000  G!OD7:  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.300000 [Bpgb57En  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.600000 sTv/;*  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.750000 K~,,xsy,G&  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     0.900000 2HQ'iEu$  
    GNR     0.000000     1.000000      4  M     1.000000 <ze'o.c  
    GSO     0.000000     0.281753      4  M     0.000000 g:;v]   
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.300000 = "c _<?=[  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.600000 2E2J=Do  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.750000 tk}qvW.Ii  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     0.900000 348Bu7':  
    GNO     0.000000     0.093918      4  M     1.000000 5/P?@`/eT  
    M   0.200000E+03  0.100000E-01 A TOTL ~Zaxn~u:  
    ACA 50 1 1 f^%vIB ~[  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 ! CONTROL EYE RELIEF "5dh]-m n  
    M -.01 5 A P HH 1  ! AIM LIGHT AT OBJECTIVE TO RIGHT M -.005 5 A P HH .5 ! AND CONTROL PUPIL ABERRATIONS Fl*@@jQ8cV  
    M -.008 5 A P HH .8 1P2%n[y  
    M 0 1 A P YA 1  ! AND DISTORTION TOO 8% 1h
fj  
    S GIHT )\VUAD%~e7  
    END >t*zY~R.  
    SNAP/DAMP 1 fEQ<L!'  
    SYNOPSYS   80

}clFaT>m?  
镜头在增加一个透镜之前，优化视场光阑

Nb]qY>K  
    AEI 6 1 123 0 0 1 0 0

qU2>V  
镜头通过添加新镜片后重新优化

pd7FU~-  
     --- ARGLASS 6 QUIET 4,<~t>M1  
    Lens number     6 ID EYEPIECE EXAMPLE wEDU*}~  
    GLASS S-FSL5Y          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  18; MERIT =   0.567006E-01 P'Y8 t  
    GLASS S-LAL14          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   1; MERIT =   0.559695E-01 PCaa_ 2  
    GLASS S-LAL8           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  10; MERIT =   0.606200E-01 Brpin  
    GLASS S-LAL8           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   8; MERIT =   0.586577E-01 9wWjl}%  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   3; MERIT =   0.463717E-01 ]L&_R^  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  14; MERIT =   0.561651E-01 2d3wQ)2  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   5; MERIT =   0.511101E-01 ,#WXAAmm  
    GLASS S-NPH4           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  16; MERIT =   0.551983E-01 8o{ SU6pH  
    GLASS S-LAH92          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  20; MERIT =   0.485848E-01 jH:*x$@ =  
    GLASS S-LAH89          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  12; MERIT =   0.507509E-01

v"$; aJ  
最终设计的畸变图

slQKkx \Dn  
    CHG n.A  
    7 MXSF 9d2$F9]:o  
    END

Nxt/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。