SYNOPSYS 光学设计软件课程十九:DOE 在现代镜头设计中的应用
课程十九:DOE在现代镜头设计中的应用 在本课中,我们将重新设计一个5片镜片的镜头,然后在某处添加衍射光学元件(DOE),查看是否可以改善其性能。 Z4
=GMXj 通过 MDS 对话框中的定义选项将创建一个 MACro,它将运行 DSEARCH 命令,并填充所有数据。 .U]-j\ v):Or'$~M
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该设计将输入 F / 3.5,半视场角为25度,孔径为12毫米。我们选择使用 SPECIAL AANT 代码来控制后焦,这样可以使后焦长度大于 22 毫米。我们还要求主光线角度不能过大。 9~[Y-cpoi 当我们单击 OK 按钮时,程序会加载我们的 MACRO。我们在顶部添加了 CORE 16指令,以加快我们的8核超线程 PC 的速度,并指定一个长延迟(因此它不会要求中止其他内核,这可能需要更长时间)和一个数量为 6 的网格(因为非球面和 DOE 会导致高阶孔径像差)。[attachment=117887] 7WZ+T"O{I
&0JI!bR( f(MO_Sj] hM@>q&q_ [MY|T<q 我们要设计 DOE 曲面,需要选择五个视场进行校正。 h(EhkCf 我们还为每种情况的曲率半径指定了四个不同的起始值,依次进行研究。请记住,即使对初始条件进行少量更改也可能将 DSEARCH 发送到镜头设计树的不同分支,这将使搜索的案例数量增加四倍。 m!HJj>GEo 我们运行这个 MACro 并且看到从 DSEARCH 返回的最好镜头,点击按钮,模拟退火(50, 2, 50),并不能满足我们的要求。 +ksVtG,
[attachment=117876] &^Q/,H~S 我们可以通过增加更多的镜片数来获得更好的结果--但是我们希望,通过将其中一个镜头,更改为 DOE 来改进我们的镜头。该程序为我们创建了一个优化 MACro,使得继续优化和模拟退火非常容易。让我们来试试 DOE。在顶部添加另一条 MACro。(“ADA”表示自动 DOE 分配。) $1`2kM5 z-)O9PV
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XZd,&YiaG 运行 DSEARCH_OPT.MAC 点击按钮,模拟退火 (50, 2, 50) cyz3,3\e
[attachment=117886] wI/iuc 该程序发现表面 9 使用 DOE 效果最好。 H9e<v4c
[attachment=117878] )\$|X}uny& 我们尝试增加第二个 DOE。将变量添加到 DOE 项的 PANT 文件中, #AQV(;r7@ VY 9 G 16 rFL;'Cj@ VY 9 G 26 *0=j?~& VY 9 G 27 -(H0>Ap VY 9 G 28 1iF1GkLEq VY 9 G 29 ~Z'?LV<t 再次运行 DSEARCH_OPT, TuaBm1S{f
[attachment=117879] 在 Command Window 中输入 ASY, 这次在表面 3 添加了 DOE i=2N;sAl
[attachment=117877]
[/8%3 评价函数会有很大改进。我们修改了PANT文件,因此它会改变两个DOE上的系数,并包括一些高阶项。系数G32是12次幂系数,而ADA的默认值仅为8次幂。(我们注销ADA 5 QUIET命令和VY 0 YP1,所以没有得到第三个DOE!) CzrC%x y Mb*?5R6;
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H@+,+V '}Z<h?9 当使用 DOE 进行优化时,DSEARCH 返回的镜头的评价函数从 0.96 下降到了 0.04。(L19L1)思考我们需要多少球面元件来获得这种质量,您可以自己尝试练习 "3Y0`&:D 5`p.#
Slc\&Eb [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)] tc_ 3sC7jN 本课程展示了如何将镜头表面转换为 DOE 可以显著提高图像质量 - 或者让您以更少的元件获得所需的质量。当然,这完全取决于镜头供应商是否可以制造 DOE。这些可能不太容易。 @cXMG6:{ 这是表面 3 处的 DMASK 配置文件:在命令窗口输入 DMASK 3 PROFILE :Zw2'IV
[attachment=117881] -aCKRN85 这是表面 9 处的 DMASK 配置文件:在命令窗口输入 DMASK 9 PROFILE FfT`;j
[attachment=117882] 第二个可能对加工厂是一项挑战。我们来看一下空间频率。使用 MMA 打开 MAP 对话框,选择选中 HSFREQ ,选中光瞳点,在表面 = 9,设置 y 视场点 = 0 选中 CREC,设置网格数 = 9,选中 DIGITAL,点击执行。最高频率在边缘处超过7 c / mm。这看起来很不错,但这当然取决于制作它们加工厂的能力和技术。 wN~_v-~*Q
5\VWC I
[attachment=117875] [attachment=117884] DZtsy!xA {]4LULq ]3Sp W{=^( 我们希望随着这项技术的改进,这里提出的设计将变得越来越实用。正如您所见,SYNOPSYS™ 的 ADA 功能处于领先地位。 inp7K41 ,Ma^ &ypH +9sQZB# ( dioGAai' [v!f<zSQK G$('-3@i`w
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