SYNOPSYS 光学设计软件课程二十一:设计无热化镜头
p\Fxt1Y@X 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。 U6#9W}CE 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)。 M7{_"9X{ 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”。 <vt}+uMzXv 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 ]U&<y8Q_6 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。 <8^ws90Y 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:
7n*"9Ai( CHG ul]hvK{2 ALPHA A6061 ,z#S=I END 8?ip,Q\ HGF&'@dn 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。 a7aj:.wi 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。 \f7R^;`_<R 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。 zm3$)*p1 我们创建了一个DSEARCH MACro,仅指定我们找到的前两个玻璃。 首先查看性能,然后再查看一下热性能。 可以从对话框MDS输入。 单击“确定”时为其指定文件名,然后创建一个MACro,您可以根据需要进一步编辑。 r}}2Kl CORE 14 Ii!{\p! DSEARCH 1 QUIET a%/D~5Z SYSTEM Qe_C^(P ID DSEARCH ATHERMAL z:=E-+ OBB 0 25 2.5 .)<l69ZD Z WAVL 0.6563 0.5876 0.4861 i(kx'ua? jhJ<JDJ?` UNITS MM "\u<\CL END &Zjs GOALS LI<Emez ELEMENTS 5 |.;]e[& FNUM 2 sRZ?Ilua6 BACK 0 0
WJ,? 5# TOTL 10 0.1 = ?BhtW STOP MIDDLE v`S ;.iD STOP FREE @d:GtAW RT 0.5 pu_?)U FOV 0.0 0.75 1.0 0.0 0.0 FWT 5.0 3.0 1.0 1.0 1.0 y9k'jEZ"oh NPASS 40 smn~p/u GLASS POSITIVE O S-NPH3 BAi`{?z$< GLASS NEGATIVE S(/^_Y O S-FPM3 }2S)CL= ANNEAL 200 20 Q U;0:@.q COLORS 3 wPq9`9 # SNAPSHOT 10 Z?'?|vM QUICK 33 40 ev4_}! END 8l'W[6 SPECIAL PANT !tb!%8{~
+hX= END 8|Ob7+ SPECIAL AANT |nm}E_ END &[SFl{fx>- GO x U"g~hT \UX9[5| 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。 %gj7KF 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。 ?9>wG7cps7 THERM R~eLEjezm ATS 50 2 PjXiYc& ATS 100 3 P1)87P END g<7Aln}Nl\ 0g HV(L?
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。 7{7Y[F0 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? l]j;0 i 镜头非常令人满意。 FA := ) 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。 ; 6PRi/@ 我们也可以尝试使用其他的玻璃组。 FM(EOsWk 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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