在第14课中,我们设计了一个7片式透镜,从平面平行表面开始,并且符合设计要求,使用ARGLASS功能自动编目镜玻璃类型。本课程将介绍一些有用的功能。使它成为真正的实用软件,我们将展示设计师如何遵循各种线索以获得解决方案,以及为何不是所有方案都能带来成功,这一点也很重要:可以从失败中吸取经验。当你作为镜片设计师提升自己的技能时,你会遇到很多麻烦,但不应该气馁。坚持不懈,通常可以找到成功的设计。
我们将以两种方式完成本课程;首先在DSEARCH的帮助下使用其他工具。然后,在第17课中,我们展示了另一种实际上更快更容易的方法。您应该了解这两种方法中使用的所有工具。
我们将首先使用DSEARCH找到一个好的初始结构。这是输入:
我们运行这个程序,并且返回的最佳镜头非常好。 我们使用文件DSEARCH_OPT进行优化和模拟退火,该文件位于新的编辑器窗口中。
假设我们希望镜头在从一米到无限远的物距范围内工作。 有两种方法可以实现这一要求:使用多重结构,这非常灵活但是很复杂,或者通过声明这是一个物距变焦的变焦镜头。 第二种方法在这里更好,因为它更简单,我们可以非常容易地检查中间物距。 我们必须将此镜头设置为ZFILE变焦镜头。
这里我们将表面3声明为光阑,因此所有变焦都使用相同的位置,在图像上设置硬孔径以使FFIELD指令具有目标,将厚度求解为14,以便所有变焦自动重新聚焦,并声明单个缩放组, 然后我们定义ZOOM 2在1000 mm距离处为物距,YPP0为负,因为ZOOM 1中的值也是负的,并且它们必须具有相同的符号。
运行此MACro,镜头变为变焦镜头,在这种情况下只有一个空气间隔变焦。 现在,您在显示器右侧看到一个新工具栏。 ZOOM 2中的图像是什么样的? 如果单击按钮1和2,则会在该缩放设置下看到镜头。 这是缩放2:
我们必须在两个共轭处校正图像。 这是我们的MACro:
运行此并模拟退火,镜头变得好了一些但仍然不够,在变焦范围的两端有大约大小相等和方向相反的误差。
一些细微之处值得一提:GLM ALL变量将改变目前镜片中的所有玻璃模型,因为DSEARCH使用玻璃模型,除非另有说明。 我们必须控制焦距,因为物体厚度将不断调整,因此图像CAO在全视场填充。
这比之前的变焦2要好,但仍然有分辨率的损失。 该怎么办? 我们需要更多变量。 我们应该添加什么?
解决这样的案例的经典工具是STRAIN计算。 该想法是,具有最大应变的表面贡献了大部分低阶像差,并且在那里分裂元件可能会重新产生这种应变。
实际上,元件3具有最大的应变。 现在我们可以做以下两件事之一:我们可以拆分该元件并重新优化,或者我们可以使用不同的工具来找出添加元件的最佳位置。 我们将尝试两种方式。 首先,让我们保存这个镜头,所以如果事情没有成功我们可以返回去。
输入STORE 1。
然后转到工作表(键入WS,或单击按钮,然后单击按钮,可以通过单击该元件内轴上的PAD显示来拆分元件。单击曲面5和6之间,拆分元件。 你的镜头现在看起来像这样:
当程序拆分(或添加)一个元件时,它会分配一个折射率拾取,因为此时它没有其他折射率数据。 在WS中,通过键入将曲面7上的折射率拾取更改为玻璃模型
在编辑窗格中,单击“更新”。 这改变为具有与之前类似属性的模型玻璃。
制作一个新的检查点,关闭WS,再次运行优化,我们发现镜头略有改善。 MF现在是2.53。
然后在PANT文件之前添加一行:
这将运行自动元件插入工具(AEI)。 现在程序将搜索插入新元件的最佳位置。 运行这个,镜头变得更好。 注释掉AEI线并再次运行MACro,然后模拟退火。 结果如下:
程序在表面3插入了一个新元件!评价函数从2.55降至1.92。这里有一个经验:该程序可以找出如何更好地改善镜头。因此,最好让AEI这样做,而不是你自己亲自去寻找镜片应该插入的位置。AEI能比你做的更好。
在这里你可以看到更大的改进,MTF也更好,你可以自己检查一下。 现在我们有一个镜头可以很好地校正无限共轭。 但是中间物距呢? 如果我们制造镜头,却发现中间物距性能很差,那该怎么办呢。 我们要检查一下。 这是我们选择在此作业中使用ZFILE缩放功能的原因之一。 我们可以轻松扫描变焦范围并发现可能需要注意的任何点。 单击缩放选择栏底部的按钮:这将打开缩放滑块工具。
将滑块慢慢滑到右端,观察PAD显示(或单击SCAN按钮)。图像平面从无限远焦点缓慢向后移动到一米焦点位置。好消息是,图像质量在整个范围内几乎没有变化,实际上在中间变得更好。 (如果已更改,我们可以使用CAM命令创建一个中间焦点位置,总共三个缩放,然后在AANT文件中为ZOOM 3位置添加更多目标。)您可以创建和定位最多20个缩放,然后您将了解是否键入HELP CAM以阅读该功能 。
因此,我们已经制作了一个在整个聚焦范围内都能很好地工作的镜头。当然我们还没有完成。现在我们需要再次匹配真实玻璃,增加一些镜片的厚度,删除那些厚度变量并重新优化是个好主意。但是我们发现,上图中显示的第五个镜片有些异常,它在做什么?再次使用STRAIN命令,您会发现该元件的光焦度变得非常小,这表明我们可以完全删除它。我们得试试!我们使用AEI删除指令并将其替换为
并再次运行它 -程序显示第九个镜片可以删除! 允许它执行此操作,然后注释掉AED指令并进行更多优化。 评价函数达到2.36 - 不像以前那么好,但仍然足够好。 我们已经淘汰了一个镜片。 了解AED如何做出比你更好的决定了吗?
这就是它的完成方式:弄清楚出了什么问题,并使用SYNOPSYS中的工具来修复它。
为什么我们输入缩放组的曲面编号(14),因为YMT求解无论如何都会覆盖它? 那么,该程序需要一个组定义,否则它将无法工作。 如果您将这些数据留给真正的变焦镜头,那就可以避免出现严重错误。
我们将在第17课中重新讨论这个问题,并展示如何有效地应用其他工具来节省一些时间。