| SYNOPSYS 光学设计软件课程二十一:设计无热化镜头
  j@:LMR>  0 Hq$h本课程将介绍如何设计一个必须在宽温度范围内保持对焦的镜头。 %GIla*
 首先,我们必须讨论“achrotherm”的概念,它适用于同时校正色差和温度变化的镜头。这个理论实际上非常简单,你可以阅读Applied Optics Vol.33,NO.34,8009 - 8013(1994年12月1日)。 Wl,yznT
 要设计这种系统,必须选择符合特殊要求的两种类型的玻璃。 可以使用玻璃库显示(MGT)找到它们,在此处单击“图形Graph”按钮,然后选择“热属性Thermal”。 /2z2a-!r
 在这种情况下的图表显示横坐标上的数量1/V和纵坐标上的数量β。 后者定义为
 其中αg是玻璃的热膨胀系数,n是折射率,dn/ dt取自玻璃库。 我们的想法是在图表上选择两种玻璃并绘制一条连接它们的线。 将此线向右延伸至1/V等于零的位置。纵坐标轴读取的截距值是透镜绝热所需的壳体的CTE。 '.bMkty#
 该特征需要知道壳体材料的热膨胀系数。 我们打开镜头文件并声明该材料为铝6061:
   JAn3  U9If%0PCHG VOiphw`
 ALPHA A6061 \GkcK$Y
 END
 dzcPSbbpt
 现在我们可以使用玻璃库并选择一些可能的玻璃对。 在MGT中,选择Ohara目录并查看热性能,如上所述。 该程序在右侧绘制绿色符号。 单击最左侧的玻璃,在该玻璃和符号之间画一条线。 LO2sP"9
 连线的起点从玻璃S-NPH3开始。 现在需要另一个接近同一条线的玻璃。 S-FPM3类型非常接近,所以这两种玻璃很适合配对。 有第二组可能很有用,所以我们点击玻璃S-LAH79,然后在新线上看到S-FTL10型。 ?LW1D+
 我们选择了四种玻璃类型。 现在让我们设计一个使用这些玻璃的镜头,希望可以控制热性能。 _Ih~'Y Fd
 我们创建了一个DSEARCH MACro,仅指定我们找到的前两个玻璃。 首先查看性能,然后再查看一下热性能。 可以从对话框MDS输入。 单击“确定”时为其指定文件名,然后创建一个MACro,您可以根据需要进一步编辑。
  1-,l|K  ^
sz4rkCORE 14 FYi<+]HZ
 DSEARCH 1  QUIET ~p8!Kb6
 SYSTEM /RMep8&
 ID DSEARCH ATHERMAL Qejzp/2
 OBB 0 25 2.5 abF_i#
 WAVL 0.6563 0.5876 0.4861 qv<VKJTi6]
 ND`~|6yb
 UNITS MM rUuM__;d
 END ~vt8|OOo0
 GOALS rN*4Y
 ELEMENTS 5 yb]a	p
 FNUM 2 `zvYuKQ.}
 BACK 0 0 
xE}q(.]
 TOTL 10 0.1 "kL5HD]TC
 STOP MIDDLE y  K{~
 STOP FREE ._nhW*
 RT 0.5 1\3n
 FOV 0.0 0.75 1.0 0.0 0.0  FWT 5.0 3.0 1.0 1.0 1.0  QM$?}>:
 NPASS 40 .z9JoQ
 GLASS POSITIVE  O S-NPH3  g6~uf4;
 GLASS NEGATIVE 	:8rqTBa`
 O S-FPM3 R`	N-^x
 ANNEAL 200 20 Q 6dNo!$C^
 COLORS 3 }	o=g)
 SNAPSHOT 10 Kg%_e9nj#
 QUICK 33 40 /1^%32c
 END TN0dfba[
 SPECIAL PANT U_!6pqFc
 ruA!+@or
 END \:Nbl<9(9
 SPECIAL AANT 6 g!t1%Kb
 END 9SU;c l
 GO
 p_}OtS;
 我们运行它,并在一分钟内看到它找到的最佳镜头,如下所示。 我们使用DSEARCH为我们创建的MACro对镜头进行了更多优化。 像质非常好,至少在20摄氏度的温度下是这样的。 i
JQS@2=A
 现在我们要检查热特性。 在WorkSheet™(WS)中,将外壳指定为铝6061,如上所述。 然后删除厚度求解,因此随着温度的变化镜头不会自动重新聚焦。 在WS中,键入NTOP以删除求解。现在准备另一个MACro来启动此镜头的热分析。
  g.veHh|;_  _kar5B$THERM =T+<>/[
 ATS 50 2 jfI|( P
 ATS 100 3 Bt.WRRpAB
 END
 Gz
kf
 运行此程序,程序将镜头的副本放在ACON 2中,重新计算50度,在ACON 3中设置100度。 h-6kf:XP%
 单击ACON 2的按钮,......没有任何变化! 光扇曲线看起来与ACON 1相同。ACON 3在100度时也几乎相同? =XqmFr;h
 镜头非常令人满意。 \oaO7w,:"
 如果达不到我们的要求怎么办?我们将优化三个ACON时候,控制像质。 这应该能解决该问题。 <8'}H`w%
 我们也可以尝试使用其他的玻璃组。 n0cqM}P@;!
 本课程展示了如何使用SYNOPSYS™中的工具设计无热化镜头并不困难。
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