SYNOPSYS 光学设计软件课程二十一:设计无热化镜头
(1){A8=?o 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。 Y8ehmz|g]J 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)。 Z;b+>2oL 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”。 iP "EA8 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 Hr
}k5' 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。 n
)K6i7]xk 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: jvs[ / CHG tt4+ m>/T ALPHA A6061 Fe$/t( END A/ 0qk s#^pC*,' 现在我们可以使用玻璃库并选择一些可能的玻璃对。 在MGT中,选择Ohara目录并查看热性能,如上所述。 该程序在右侧绘制绿色符号。 单击最左侧的玻璃,在该玻璃和符号之间画一条线。 dWR1cvB(wY 连线的起点从玻璃S-NPH3开始。 现在需要另一个接近同一条线的玻璃。 S-FPM3类型非常接近,所以这两种玻璃很适合配对。 有第二组可能很有用,所以我们点击玻璃S-LAH79,然后在新线上看到S-FTL10型。 @J vZ[T/ 我们选择了四种玻璃类型。 现在让我们设计一个使用这些玻璃的镜头,希望可以控制热性能。 k^%_V|&W/( 我们创建了一个DSEARCH MACro,仅指定我们找到的前两个玻璃。 首先查看性能,然后再查看一下热性能。 可以从对话框MDS输入。 单击“确定”时为其指定文件名,然后创建一个MACro,您可以根据需要进一步编辑。 ',mW`ZN CORE 14 /cY^]VLe DSEARCH 1 QUIET @2' %o<lF SYSTEM ^ vbWRG~ ID DSEARCH ATHERMAL qtzRCA!9(Z OBB 0 25 2.5 7GZq|M_:y WAVL 0.6563 0.5876 0.4861 >o[|"oLO oJY[{-qW UNITS MM -7`-wu END 7Dt"]o"+ GOALS ]k+m=OR{/ ELEMENTS 5 2u:4$x8 FNUM 2 C6@t BACK 0 0 1^{`lK~2 TOTL 10 0.1 x /
XkD]Hq STOP MIDDLE =B(mIx;m STOP FREE (0jr;jv RT 0.5 t(?<#KUB- FOV 0.0 0.75 1.0 0.0 0.0 FWT 5.0 3.0 1.0 1.0 1.0 Lko`F$5X NPASS 40 $a.u05 GLASS POSITIVE O S-NPH3 O&$0&dhc GLASS NEGATIVE s AE9<(g&@ O S-FPM3 q)iTn)Z! ANNEAL 200 20 Q @ajM^L!O COLORS 3 A=`*r* SNAPSHOT 10 7BFN|S_l QUICK 33 40 ')o0O9/; END J22r v( SPECIAL PANT _ #'9kx|)
Hg(5S,O2 END =A n`D SPECIAL AANT f7+Cz>R END D ,M@8h, GO Hed$ytMaGz Lq04T0 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。 y/R+$h(% 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。 o'Y#H
r)/ THERM z="L4 ATS 50 2 25em[Q:
ATS 100 3 5"=:#zN END bK=c@GXS gq 4 . d 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。 - ]Y wl 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? 6P+DnS[] 镜头非常令人满意。 B8~=RmWLl 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。 3j*'HST 我们也可以尝试使用其他的玻璃组。 fNoR\5}! 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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