SYNOPSYS代码详解-渐晕输入和输出
渐晕输入和输出 参考Donald Dilworth《Lens Design Automatic and quasi-autonomous computational methods and techniques》书中第十一章 ^e]O-,UBk 打开保存在路径C:\Synopsys\Dbook\中示例镜头C11L1。 4Q!|fn0Sv 只需在CW窗口键入:SYNOPSYS AI>FETCH C10L1,并点击“Enter”键。然后点击按钮 得到PAD图,如图1所示,它是一个具有渐晕的三片式镜头。由图1可知,上下视场点(绿色和蓝色)的光束尺寸远小于轴上光束(红色)。 [attachment=98351] 图1 具有渐晕的三片式镜头 [attachment=98352] fikDpR 图1中相应的局部放大镜头结构 ~<.{z]*O !kG |BJ$j 在CW中输入:SYNOPSYS AI>LE,打开该镜头的.RLE文件,代码如下: J(G-c5&= RLE !读取镜头 }[{9u#@# ID COOKE TRIPLET F/4.5 670 !镜头标识(ID COOKE TRIPLET F/4.5)和日志编码(670) 3ey.r%n FNAME 'C11L1.RLE ' !指定文件名为'C11L1.RLE' Z2L7US- LOG 670 !日志编码;每次SYNOPSYS运行都会自动分配一个日志编码,并自动增加; !|W.YbS WAVL .6562700 .5875600 .4861300 !定义可见光三个波长,按长波到短波的顺序,默认权重为1 B"sB0NuT/$ APS -3 !定义表面3为实际光阑面;负号(-)表明真实光瞳有效; hx*4xF WAP 3 !定义广角光瞳选项3 n0LNAhM UNITS MM !定义透镜单位为毫米 q;lR|NOh OBB 0.000000 20.0000000 5.5550000 -2.9848806206109 0.0000000 0.0000000 5.5550000 48Jt5Jz_ !定义物体类型为OBB;第一个数字表明物体在无穷远处,边缘光线角度UMP0为0;第二个数字为半视场角;第三个数字为半孔径YMP1;第四个数字为表面1上主光线高度YP1;后面三个值是光线在X-Z平面上的相应值。 xk 0 AIR !表面0(物面)的折射率为1 $dxA7 `L 1 CAO 4.69068139 0.00000000 0.00000000 !表面1外孔径为4.69068139;X方向偏心为零;Y 方向偏心为零 y"Pd>61h 1 RAD 21.4939500000000 TH 2.00000000 !表面1半径为21.49395mm,厚度为2mm; -e_|^T" 1 N1 1.61726800 N2 1.62040602 N3 1.62755182 !表面1,波长1折射率(N1)为1.61726800,波长2折射 %Z+**>1J 率为1.62040602,波长3折射率为1.62755182; L PS,\+ 1 CTE 0.630000E-05 !定义表面1的热膨胀系数(CTE) ny%$BQM= 1 GTB S 'SK16 ' !定义表面1的玻璃材料,S-玻璃库Schott,'SK16 ' -玻璃类型 G!`PP 2 CAO 4.25560632 0.00000000 0.00000000 !表面2外孔径为 4.25560632,X方向无偏心,Y方向无偏心 V.9p4k` 2 RAD -124.0387000000000 TH 5.25509000 AIR !定义表面2半径,厚度,折射率 ]WzeJ"r {3 3 CAO 3.19251725 0.00000000 0.00000000 !表面3外孔径为3.19251725 (Hmm^MV) 3 RAD -19.1051800000000 TH 1.25000000 !定义表面3半径,厚度 l}iQ0v@ op@=0d?? 3 N1 1.61163844 N2 1.61658424 N3 1.62846980 !表面3的三个波长折射率 Uqz.Q\A 3 CTE 0.830000E-05 !表面3的热膨胀系数 H+562W 3 GTB S 'F4 ' !表面3的玻璃材料 F @<h:VVP 4 CAO 3.15978037 0.00000000 0.00000000 !表面4的外孔径大小 2">de/jS 4 RAD 21.9794700000000 TH 4.93473000 AIR !表面4的半径,厚度,折射率 blWtC/!Aq; 5 CAO 3.48158127 0.00000000 0.00000000 !表面5的外孔径大小 ?(Ua+*b 5 RAD 328.3317499999989 TH 2.25000000 !表面5的半径,厚度; Qcks:|5 5 N1 1.61726800 N2 1.62040602 N3 1.62755182 !表面5的三个波长折射率; qDTdYf 5 CTE 0.630000E-05 !表面5的热膨胀系数 aM
xd"cTzx 5 GID 'SK16 ' !表面5的玻璃类型为'SK16' JQ;.+5
N<K 5 PIN 1 !表面5拾取表面1的折射率 Yg?BcY\ 6 CAO 4.00000022 0.00000000 0.00000000 !表面6的外孔径大小 DSRmFxkk 6 RAD -16.7537700000000 TH 43.24303731 AIR !表面6的半径,厚度,折射率 {/(.Bpld 6 TH 43.24303731 !表面6的厚度 +~BP~ 6 YMT 0.00000000 !YMT求解在表面7上指定的轴向边缘光线高度为0时所对应的厚度 _-sFJi8B 7 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR !表面7的曲率,厚度,折射率 IBvn
q8\ END !以END结束 aNs8T` MD*dq ,2rfN"o BzzZ.AH~ WAP3选项调整入射光瞳尺寸,使得每个视场点处的边缘光线清除所有定义的透镜孔径。除了表面7之外的所有表面都被分配了一个硬通光孔径CAO。 ZW9OPwV WAP3选项是处理渐晕的一种方法。但是在优化过程中,当镜头变化时,光束的大小可在每个表面发生变化,当你不知道完成后的光束大小时,将硬CAO指定到表面是无意义的。因此,在优化过程中永远不要使用WAP 3选项,只在必要时使用。 #s81k@#X V%)Tu{L NM^uP+uS YF-A8gXS 相反,采用分段渐晕。首先删除所有CAO和声明WAP,使用代码如下: *`|xa@1v` CHG !改变镜头 /Wcx%P CFREE !移除光阑孔径 Bu&9J(J1 WAP 0 !默认近轴光瞳 !Vg=l[ END !以END结束 &PH:J*?C} .j &# |`?& 运行代码后,得到具有默认孔径且无渐晕的三片式 镜头,如图2所示。镜头像质更差。[attachment=98353] 图2 具有默认孔径且无渐晕的三片式镜头,像质更差 >MKj~Ud 在CW中键入POP命令,显示 表面6上有YMT求解而无曲率求解:[attachment=98347] w3"L5;oH 我们增加一个透镜,使镜头以F/4.5工作,因此UMC求解值为-0.1111。 ~ +>ehU 代码如下: \K~wsu/?` CHG !改变镜头 V@T(%6<| 6 UMC -.1111 !UMC求解在表面6的曲率,并给出相对于光轴的近轴轴向边缘光线角U的规定 QxA( *1 值。U的正切值为1/(2*FNUM)=0.1111,负号表示边缘光线在图像下端。 (hdu+^Qj= STORE 3 !将镜头结果保存在透镜库3的位置[attachment=98348] JBLUX, yNEU/>]>2 }IZw6KiN 在CW中键入AEE命令,新建一个宏编辑器。优化宏代码如下: -|^)8 LOG !日志编码,每次SYNOPSYS运行都会自动分配一个日志编码 \v6lcAL- PANT !参数输入 lZ7
$DGe VLIST RAD ALL !改变所有表面半径 F81EZ/ VLIST TH ALL !改变所有表面厚度 R|'W#"{@ END !以END结束 ^e <E/j{~ ;@Fb>lBhX x~R,rb
AANT !像差输入 In?#?:Q@& AEC !自动控制玻璃元件和空气间隙的边缘厚度,防止边缘厚度太薄,默认值为1mm |6b~c{bt ACC !自动控制玻璃元件中心厚度,防止中心厚度太厚,默认值为1inch QK#wsw GSR .5 10 5 M 0 !校正轴上视场光线网格中的5条光线产生的XC像差;0.5-孔径占比;10-权重; 5O d]rE 5-光线数,M-多色;0-轴上视场; ,c^nW GNR .5 2 3 M .7 !校正0.7视场光线网格中的光线产生的YC和XC像差; })P!7t GNR .5 1 3 M 1 !校正全视场光线网格中的光线产生的YC和XC像差; [`qdpzUp& END !以END结束 ppNMXbXR Eyjsbj8 SNAP !每次迭代一次PAD更新一次 K0_gMi+bR SYNO 30 !迭代次数为30次 U|Gy 9" [:#K_EI5% s[y.gR.( D>7J[ Yxg- 运行优化宏后,消除了边缘羽化,镜头结构如图3所示。由图可知,像差失控,特别是全视场。[attachment=98354] 图3 消除边缘羽化的三片式镜头 2nC,1%kxhq :>;F4gGVG 需要进一步优化,将光束大小设置为全视场光线高度的40%,可通过向AANT中添加VSET指令来完成,代码如下: ]uypi#[ AANT YS){N=g&' AEC >(ip-R ACC 0QW=2rs VSET 0.4 !设置渐晕,指定光束大小为全视场光线的正常高度的40%;此命令须在生成光线命令之前 _p%n%Oce GSR .5 10 5 M 0 ;m#4Q6k)V? GNR .5 2 3 M .7 o h\$u5 GNR .5 1 3 M 1 D?"P\b[/ END ?#xm6oe#aH \>Rfa+
[attachment=98355] 图4 三片式镜头重新优化,预期渐晕到40%的孔径 YfB)TK\W9/ $.,B2} ' 点击图标 打开WS工作表,在编辑窗格中输入CFIX指令,点击按钮'Update'。现在,为每个表面 tkcs6uy 分配了一个硬孔径CAO,其大小与当前有效的默认CAO相同。 W"_<SYVJ sAqy(oy#M J](NCD 点击镜头的表面6,选择CAO半径,单击‘SEL’按钮。将顶部滑块指定给该孔径半径。将滑块向左移动,减小孔径。在全视场观察TFAN,在TFAN左侧40%的位置出现渐晕。如图5所示。[attachment=98356] 图5 调节表面6的孔径,镜头将在TFAN的左侧产生所需的渐晕 E5)0YYjHZ gee~>l 在表面1上执行相同的操作,在TFAN右侧出现渐晕,如图6所示。[attachment=98357] 图6 调节表面1的孔径,镜头将在TFAN的右侧产生所需的渐晕 1J/'R37lP p? o[+L< |