| 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\kADh?phV 打开保存在路径C:\Synopsys\Dbook\中示例镜头C11L1。 @d75X Y Ku
 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]RLF&-[mr3 
                          图1中相应的局部放大镜头结构rxY|&!f &L o	TO+
 在CW中输入:SYNOPSYS AI>LE,打开该镜头的.RLE文件,代码如下: #Z&/w.D2
 RLE                                                              !读取镜头 SzULy
>e
 ID COOKE TRIPLET F/4.5       670            !镜头标识(ID COOKE TRIPLET F/4.5)和日志编码(670) kZ]H[\Fs
 FNAME 'C11L1.RLE '                                !指定文件名为'C11L1.RLE' xtV+Le%
 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; j"W>fC/u
 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 Y&|Z*s+
+}
 APS              -3                                            !定义表面3为实际光阑面;负号(-)表明真实光瞳有效; kY0HP  a
 WAP       3                                          !定义广角光瞳选项3 [W[{
4 Xu
 UNITS MM                                       !定义透镜单位为毫米  ~.a"jYb7A}
 OBB  0.000000   20.0000000    5.5550000  -2.9848806206109        0.0000000    0.0000000    5.5550000   4GYi'
 !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。 KE?t?p
 0 AIR                                                                             !表面0(物面)的折射率为1 PyeNu3Il4
 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 CH++3i2&
 1 RAD     21.4939500000000   TH      2.00000000     !表面1半径为21.49395mm,厚度为2mm; C@M-_Ud>Q
 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 ,67Q!/O
 率为1.62040602,波长3折射率为1.62755182; >e]g	T
 1 CTE   0.630000E-05                                                  !定义表面1的热膨胀系数(CTE) ChBf:`e
 1 GTB S    'SK16 '                                                         !定义表面1的玻璃材料,S-玻璃库Schott,'SK16 ' -玻璃类型 Ee>VA_ss
 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 z]7 WC
 2 RAD   -124.0387000000000   TH      5.25509000 AIR  !定义表面2半径,厚度,折射率 u6iW1,#
 3 CAO      3.19251725       0.00000000       0.00000000   !表面3外孔径为3.19251725 b,!C8rJ
 3 RAD    -19.1051800000000   TH      1.25000000          !定义表面3半径,厚度 4.A^5J'W
 w,|@e_|J
 3 N1 1.61163844 N2 1.61658424 N3 1.62846980        !表面3的三个波长折射率 5eAZfe%H
 3 CTE   0.830000E-05                                                   !表面3的热膨胀系数 r6<;bO(
 3 GTB S    'F4   '                                                            !表面3的玻璃材料 "8za'@D"f
 4 CAO      3.15978037       0.00000000       0.00000000                !表面4的外孔径大小 i4D(8;
 4 RAD     21.9794700000000   TH      4.93473000 AIR                !表面4的半径,厚度,折射率 q<RjAi
 5 CAO      3.48158127       0.00000000       0.00000000                !表面5的外孔径大小 PgtLyzc
 5 RAD    328.3317499999989   TH      2.25000000                       !表面5的半径,厚度; X'A`"}=_
 5 N1 1.61726800 N2 1.62040602 N3 1.62755182                         !表面5的三个波长折射率; r[9m-#)>
 5 CTE   0.630000E-05                                                                    !表面5的热膨胀系数 UB~K/r`.|
 5 GID 'SK16 '                                                                                  !表面5的玻璃类型为'SK16' .ARYCTyG
 5 PIN    1                                                                                         !表面5拾取表面1的折射率 O>`k@X@9/
 6 CAO      4.00000022       0.00000000       0.00000000                !表面6的外孔径大小     ?<Qbp;WBo
 6 RAD    -16.7537700000000   TH     43.24303731 AIR               !表面6的半径,厚度,折射率 .G/Rh92
 6 TH      43.24303731                                                                     !表面6的厚度 z']6C9m}
 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 }n)0}U5;0
 7 CV      0.0000000000000   TH      0.00000000 AIR                    !表面7的曲率,厚度,折射率 g-3^</_fZ
 END                                                                                                  !以END结束 y_PA9#v7
 A%w9Da?B
 _z p<en[
 qI'pjTMDY
 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。 @ZEBtM%.O
 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。 YNr5*P1
 082}=Tsx
 nDi^s{
 P"c@V,.
 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: hcVu`B n
 CHG                         !改变镜头 bH+NRNI]
 CFREE                     !移除光阑孔径 B*/!s7  c.
 WAP 0                      !默认近轴光瞳 @Y0ZW't
 END                         !以END结束  \?
/'
 @9^OHRZX
 ?NBae\6r
 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[G	9Pb) 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]k26C=tlkv" 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。 RvG=GJJ9
 代码如下: j_C"O,WS
 CHG                            !改变镜头 eA N{BPN[
 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 !'_7MM
 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。 7U7!'xU
 STORE 3                     !将镜头结果保存在透镜库3的位置
 [attachment=98348]A%#M#hD/ cB&_':F
 %OoH<\w
w
 在CW中键入AEE命令,新建一个宏编辑器。优化宏代码如下: kq| !{_
 LOG                            !日志编码,每次SYNOPSYS运行都会自动分配一个日志编码 yjT>bu]
 PANT                          !参数输入 {Q>OZm\+
 VLIST RAD ALL       !改变所有表面半径 2]kGDeSr
 VLIST TH ALL          !改变所有表面厚度 4?Y7.:x
 END                            !以END结束 F'M X9P
 (uX?XX^
 Bq$IBAot
 AANT                       !像差输入 #^$_/Q#C
 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 1IoW}yT
 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 .B~}hjOZK
 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; gaN/
kp
 5-光线数,M-多色;0-轴上视场; <ll?rPio"
 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; C u`
 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; TG;[,oa
 END                          !以END结束 m 3UK`~ji
 {9(0s|	pr
 SNAP                        !每次迭代一次PAD更新一次 (F^R9G|
 SYNO 30                  !迭代次数为30次 5r)8MklZ
 a/uo)']B
 'IY?=#xr'`
 e1g3a1tnWl
 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fY^CIb$Y LxIGPC~
 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: e".=E;o`
 AANT                        $B8Vg	`+
 AEC                        !Ew
ff|v"
 ACC   XB7*S*"!
 VSET 0.4   !设置渐晕,指定光束大小为全视场光线的正常高度的40%;此命令须在生成光线命令之前                *EGzFXa
 GSR .5 10 5 M 0        |\dv$`_T
 GNR .5 2 3 M .7      =Rx4ZqTI|
 GNR .5 1 3 M 1         YzjRD:
 END       Btxtu"]nJo
 tTBDb
 
 [attachment=98355]     图4 三片式镜头重新优化,预期渐晕到40%的孔径WP*}X7IS rO>'QZ%
 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 Xk.OyQ@ 分配了一个硬孔径CAO,其大小与当前有效的默认CAO相同。 8Azh&c
 zc8^#D2y&
 ~qQZh u"
 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F(n<:TvlK IQU1 JVkZ
 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[L	X/O@ ;&<N1
 e4N d
 但是为什么PAD显示的仍然是原始的、无渐晕的光束? @*|VWHR
 我们可通光关闭开关65激活渐晕;也可在CW中键入指令WAP 3来激活渐晕。
 [attachment=98358] 图7 关闭开关65激活渐晕光束的镜头xI{fd1 o)XrC
 a%.W9=h=M(
 另外,也可通过声明一组VFIELD参数。在CW中输入FVF 0 .5 .8 .9 1;程序会计算出通光孔径的五个视场点的渐晕因素。(在使用FVF命令之前,必须为镜头指定一个实际光阑值。) %d];h
 8<"g&+T
 PAD显示了应该呈现的渐晕光束,如图8所示。
 [attachment=98359] 图8 通光减小孔径和VFIELD来进行渐晕k*?T^<c3 pC:YT/J
 /V 09Na,N
 ;Tnid7:S
 前面我们声明的孔径都是硬孔径CAO。现在,在WS中输入CFREE,单击‘Update’。镜头再次有默认孔径。这次是根据VFIELD光瞳计算的,如图9所示。
 [attachment=98360]HghdTs ^P@:CBO
 
 图9 分配默认孔径以符合VFIELD应用渐晕的镜头  qr4 lr!#t  
 现在,我们移除VSET指令重新优化,并进行边缘控制,你也可以通过边缘向导(MEW)调整边缘几何,如图10所示。                                     [attachment=98361]          图10 最后三片式镜头。正确分配渐晕和孔径。     [attachment=98362]       图10中相应的局部镜头放大结构                                    J@:Q( WAP 3和VFIELD设置渐晕后的镜头看起来大致相同,它们的区别在哪?答:软件每次进行光线追迹时,WAP 3 都需要瞄准五条光线。这是一个相当缓慢的选择。而VFIELD 在完成这个计算之后,后续仅需要对准主光线,在请求的视场上进行快速插值 。
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