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小火龙果 2023-05-24 15:07

SYNOPSYS 光学设计软件课程二十:设计容易制造与加工的非球面

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fLK*rK^{"  
P_+S;(QQ~d  

课程二十:设计容易制造与加工的非球面
|D)NP N&  
在本课中,我们展示如何将球面替换成非球面,从而改善像质。然后我们重新优化它,控制非球面与最接近球面(CFS)的 RMS 偏离,以便更容易制造。 2UY0:y  e  
这是一个初始镜头,一个校正不佳的三片式镜头:
[attachment=118033] ]bO {001y,  
(如果您想自己运行此案例,始镜头名为 6.RLE。)
[attachment=118034] !!&H'XEJV  
让我们做一个简单的优化运行。首先,我们只使用球面。这是 MACro:
[attachment=118035] 'U]= T<  
镜头质量得到改善,但 5 阶球差和 3 阶球差没有得到平衡:
[attachment=118036] cSCO7L2E18  
转换成非球面。将下面的命令行添加到 PANT 文件并重新优化。
VY 1 G 3
VY 1 G 6
VY 1 G 10
正如所期望的那样,现在镜头要好得多 - 但是非球面看起来如何?ASY 列表给出了系数:
[attachment=118037] DZ~w8v7V  
我们使用了22个 G 非球面系数项中的三个。查看该表面与最贴近的球面的贴合程度(CFS)。
[attachment=118038] 9 O| "Ws>{  
输入命令 ADEF 1 PLOT
[attachment=118039] $Tu%dE(OF  
^ ab%Mbb  
:T3I"  
G1M}g8 ]h  
该图表显示与 CFS 有很大不同。这可能难以准确控制。让我们继续优化,是否能得到更容易制作的非球面。在 PANT 文件中添加
VY 1 G 3
VY 1 G 6
VY 1 G 10
VY 1 G 16
在AANT文件中添加了这些
:P`sK&b_  
M 0 100 CLINK
    ADEF 1
    CD1 FILE 6
    = CD1
v :]y#y  
然后运行这个宏,
这里我们使用 CLINK 选项,它使优化程序运行下一个命令(在这种情况下为 ADEF ),然后从文件缓冲区中获取所需的数量。(要了解此强大功能,请在中键入 HELP CLINKCW)。
_F xq  
SYNOPSYS 已经有了这种分析的命令,如用户手册的第 10.3.3 节所述,但如果没有,你会怎么做?本课程展示了如何使用其他功能来执行相同的操作,并且如果您想要执行没有命令的操作,最好知道如何使用其他功能。 Z"#ysC  
,p\^n`A32  
加权因子 100 来自哪里非球面和 CFS 之间的RMS差异为 0.00042,其他像差中最大的差异为 0.045。(要查看这些值,可以使用 FINAL nb 命令。我们输入 FINAL 5,查看五个最大的像差,并得到下表(它位于 FINAL ERROR 列中)): %? +A.0]E  
[attachment=118040] kRNr`yfN  
因此,这种加权将使 RMS 偏离与最大光线像差的误差相当。
我们如何找出要添加到 AANT 文件中的其他行?当 ADEF 命令运行时,它会将其部分输出的副本放入 AI 缓冲区。运行该命令后,询问 AI:BUFFER?
{:40Jf  
看看放在哪里
-xq)brG  
[attachment=118041]
[attachment=118042] & Sy0Of  
我们所需的 RMS 差异在位置 6- 我们想要控制的数量。所以我们运行这个新的优化,光扇图几乎没有变化。现在非球面看起来像什么?
[attachment=118043] `L`*jA+_  
在命令窗口输入 ADEF 1 PLOT
[attachment=118044] !o~% F5|t  
现在 RMS 差异仅为 0.00018。在这里,我们的镜头只有43%的非球面偏离,并且性能基本相同。
现在调整加权因子可能是有意义的,分阶段增加它直到性能开始降低。这可能会产生比上面更容易制作的镜头。
通过拾取 FILE 5,我们也可以控制峰值差异而不是 RMS。将 AANT 命令更改为
h!56?4,%Y  
=-jkp  
M 0 50 CLINK
ADEF 1
CD1 FILE 5
= CD1
点击运行,并重新优化。
[attachment=118045] %)*!(%\S*3  
%j=dKd>  
*A2J[,?c  
现在峰值偏离较小 g[Ah> 5  
BZEY^G  
@PuJre4!;L  
在命令窗口输入 ADEF 1 PLOT $s.:wc^  
[attachment=118046] dluNA(Xc-  
制造这种非球面有多难?让我们来看看:在命令窗口输入 ADEF 1 FRINGES
[attachment=118047]  Y2vzK;  
这是一个非常漂亮的柔和的非球面,只有一些条纹到最合适的球面。条纹是双通的; 实际差异只是显示的一半。
使用这些工具,人们可以利用非球面元件,同时要确保它们易于制造。
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