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SYNOPSYS™设计一个超广角的镜头

墨光君 2020-11-06 21:22 发文


概述


创建一个广角前端,使 DSEARCH 可以在很大的视场内 工作 使用 DSEARCH 的新功能设计超广角镜头:如果您在 DSEARCH 文件的 SYSTEM 部分输入广角物面规格,很可能找不到备选方案,因为没有光线可以通过如此大的视场角。 DSEARCH 可以纠正 某些光线追迹失败,但通常无法优化此类系统。所以你会怎么做?

在这种情况下有一个极其简单的技巧:粗略地画出一个简单的前端部分,将光束转换成一个较小的角度,然后从那里开始,用 USE CURRENT 声明该部分。


目标

设计一个半视场角为 92.4 度的镜头,工作在 F / 2.0。使用塑料材料,可以是非球面。


设置工作目录

选择Dbook工作目录

参考Donald Dilworth《Lens Design Automatic and quasi-autonomous computational methods and techniques》第45章


创建前端部分

输入一个带有两片透镜的简单RLE 文件,并指定物面类型 OBD,用于广角,在第 5 个表面上声明一个近轴光阑。以一个中等角度开始,比如说 50 度,然后,使用工作表滑 块,给元件一些负光焦度并将它们向右弯曲。当看起来不错时,增加 OBD 视场角,以 这种方式继续,直到达到所需的 92.4 度角。这是一个合适的前端部分,如图 所示:

   RLEID WIDE-ANGLE DESEARCHWAVL .6562700 .5875600 .4861300APS 5UNITS MMOBD 1.00000E+09 92.4 0.2887 -11.0345861 0 00.28870 AIR0 CV 1.0000000000000E-09 AIR1 CV 0.0356159993000 TH 2.500000001 GLM 1.50000000 55.000000002 CV 0.1318873610000 TH 2.99808431 AIR3 CV 0.1145140002814 TH 1.000000003 GLM 1.50000000 55.000000004 CV 0.4600712360000 TH 4.00383115 AIR5 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIREND


前端设置后,光线可以以较浅的角度穿过。


Dsearch

92.4 度进入光束后再以合理的角度射出。现在创建一个SEARCH 输入MACro(C45M1):


模拟退火

优化和模拟退火(20,2,50);结果如图所示。


分配光阑,优化

现在设计已经出现初步形状了,我们看到光阑靠近最后的透镜。使用WS 为表面11 分配一个真正的光阑:APS -11 删除YP1的变量并重新优化。


插入真实材料

打开 MRG 对话框,选择“U”目录(仅匹配塑料透镜),选择“QUIET”,“SORT”,然后单击“OK”。镜头现在是实际的塑料材料,如图所示。


最后精进

现在进行最后的精进。在WS 中,输入行 CSTOP WAP 2

RSOLID视图的最终设计


广角镜头的衍射图案

我们做得怎么样?让我们看看场上的衍射图案。转到 MPF 对话框,选择“显示”视觉外观,然后单击“执行”。结果,如图所示,在整个视场都是完美的。

总结

虽然使用求解在数学上具有很好的意义,但它们可能会导致这种镜头出现这种问题。 此外,我们没有切换成真实的光瞳,直到镜头有最终的结构。 真实光瞳搜索是稳定的但 不是绝对可靠的,并且利用这种大的光线角度和非球面系数,不能通过搜索获得有解决 方案的结构。 更糟糕的是,有时会有两种解,程序可能会选择错误的解。所有这些都可 以通过使用隐含的光瞳来避免,直到设计形状良好。

这个镜头显然非常好,但我们真的需要七片透镜吗?另外,我们可以获得更短的镜 头吗?第一片透镜较小的那个怎么样?所有这些问题通常都是在您设计镜头时出现的, 所有问题都可以快速回答。只需将新要求添加到 DSEARCH 输入文件中即可查找。 使用DSEARCH 得到许多候选的镜头。在这种情况下,我们使用了前一个,但是当 你进入最终设计时,这并不都是最好的。这就是为什么 DSEARCH 返回的不仅仅是一个 解。


声明:本文为OFweek维科号作者发布,不代表OFweek维科号立场。如有侵权或其他问题,请及时联系我们举报。
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