SYNOPSYS 光学设计软件课程二十一:设计无热化镜头
4+Aht]$hC 本课程将介绍如何设计一个必须在宽温度范围内保持对焦的镜头。 *9Eep~ 6 首先,我们必须讨论“achrotherm”的概念,它适用于同时校正色差和温度变化的镜头。这个理论实际上非常简单,你可以阅读Applied Optics Vol.33,NO.34,8009 - 8013(1994年12月1日)。 eU/o I} A 要设计这种系统,必须选择符合特殊要求的两种类型的玻璃。 可以使用玻璃库显示(MGT)找到它们,在此处单击“图形Graph”按钮,然后选择“热属性Thermal”。 *l\wl @{ 在这种情况下的图表显示横坐标上的数量1/V和纵坐标上的数量β。 后者定义为 cCOw7< 其中αg是玻璃的热膨胀系数,n是折射率,dn/ dt取自玻璃库。 我们的想法是在图表上选择两种玻璃并绘制一条连接它们的线。 将此线向右延伸至1/V等于零的位置。纵坐标轴读取的截距值是透镜绝热所需的壳体的CTE。 3[`/rg, 该特征需要知道壳体材料的热膨胀系数。 我们打开镜头文件并声明该材料为铝6061: H&0dc.n~. CHG Uj]Tdg ALPHA A6061 2ZUI~:U Z END IkW8$> tgk] sQY 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。 /Wos{}Z0 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。 !V/Vy/'`* 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。 #_oN.1u57 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。 lRb|GS.h/ CORE 14 ppL*#/jYt DSEARCH 1 QUIET /Mq9~oC SYSTEM V
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|\ ID DSEARCH ATHERMAL Jc8^m0_ OBB 0 25 2.5 Wgp}v93 WAVL 0.6563 0.5876 0.4861 `p qj~s I?y!d
G UNITS MM \0bao< END bxU 2.YC GOALS ,v<GSiO ELEMENTS 5 ,_+Gb FNUM 2 5pC+*n. BACK 0 0 .AHf]X0 TOTL 10 0.1 (tG8HwV- STOP MIDDLE R9+0ZoS STOP FREE _-MILkx\ RT 0.5 R*S9[fqC[ FOV 0.0 0.75 1.0 0.0 0.0 FWT 5.0 3.0 1.0 1.0 1.0 4\?z^^ NPASS 40 hD)'bd GLASS POSITIVE O S-NPH3 {Sl#z}@s GLASS NEGATIVE ,$4f#) O S-FPM3 /2s=;tA1 ANNEAL 200 20 Q /J@<e{&t~ COLORS 3 .{\lbI SNAPSHOT 10 r^g"%nq9/ QUICK 33 40 x`3F?[#l END 5)@UpcjUA SPECIAL PANT \}Hi\k+h': +mu.W
r END r]+/"~a SPECIAL AANT ^pc?oDPSg END I-glf?F) GO b7uxCH]Z
A r=P;6J 我们运行它,并在一分钟内看到它找到的最佳镜头,如下所示。 我们使用DSEARCH为我们创建的MACro对镜头进行了更多优化。 像质非常好,至少在20摄氏度的温度下是这样的。 )I{~Pcq 现在我们要检查热特性。 在WorkSheet™(WS)中,将外壳指定为铝6061,如上所述。 然后删除厚度求解,因此随着温度的变化镜头不会自动重新聚焦。 在WS中,键入NTOP以删除求解。现在准备另一个MACro来启动此镜头的热分析。 s@$SM,tnn THERM %tK^&rw% ATS 50 2 >Tf <8r, ATS 100 3 hD*83_S END qpEK36Js fK
4,k:YC 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。 > r
%:!o 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? O-3R#sZ0 镜头非常令人满意。 5$PDA*]9 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。 +|K/*VVn` 我们也可以尝试使用其他的玻璃组。 7;8DKY q 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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