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    [原創(chuàng)]設計無熱化鏡頭:SYNOPSYS 光學設計軟件 [復制鏈接]

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    只看樓主 倒序閱讀 樓主  發(fā)表于: 2018-09-12
    — 本帖被 cyqdesign 從 光學理論,設計與產業(yè)化 移動到本區(qū)(2018-12-29) —

    本課程將介紹如何設計一個必須在寬溫度范圍內保持對焦的鏡頭。

    首先,我們必須討論“achrotherm”的有趣概念,它適用于同時校正色差和溫度變化的鏡頭。這個理論實際上非常簡單,你可以閱讀Applied Optics Vol.33,NO.34,8009 - 8013(1994年12月1日)。

    要設計這種系統(tǒng),必須選擇符合特殊要求的兩種類型的玻璃。 可以使用玻璃庫顯示(MGT)找到它們,在此處單擊“圖形Graph”按鈕,然后選擇“熱屬性Thermal”。

    在這種情況下的圖表顯示橫坐標上的數量1/V和縱坐標上的數量β。 后者定義為

    其中αg是玻璃的熱膨脹系數,n是折射率,dn/ dt取自玻璃庫。 我們的想法是在圖表上選擇兩中玻璃并繪制一條連接它們的線。 將此線向右延伸至1/V等于零的位置。 可以從縱坐標軸讀取的該截距的高度是使透鏡絕熱所需的殼體的CTE。

    該特征需要知道殼體材料的熱膨脹系數。 我們打開任何鏡頭文件并聲明該材料為鋁6061:

        CHG

        ALPHA A6061

        END

    現(xiàn)在我們可以使用玻璃庫并選擇一些可能的玻璃對。 在MGT中,選擇Ohara目錄并查看熱性能,如上所述。 該程序在右側繪制綠色符號。 單擊最左側的玻璃,在該玻璃和符號之間畫一條線。

    線從玻璃S-NPH3開始。 現(xiàn)在需要另一個接近同一條線的玻璃。 S-FPM3類型非常接近,所以這兩中玻璃很適合配對。 有第二組可能很有用,所以我們點擊玻璃S-LAH79,然后在新線上看到S-FTL10型

    我們選擇了四種玻璃類型。 現(xiàn)在讓我們設計一個使用這些玻璃的鏡頭,希望可以控制熱性能。

    我們創(chuàng)建了一個DSEARCH MACro,僅指定我們找到的前兩個玻璃。 首先會查看一個好的性能,然后再看一下熱性能。 對話框MDS是輸入要求的好地方。 單擊“確定”時為其指定文件名,然后創(chuàng)建一個MACro,您可以根據需要進一步編輯。

        CORE 14

            DSEARCH 1  QUIET

             SYSTEM

             ID DSEARCH ATHERMAL

             OBB 0 25 2.5

             WAVL 0.6563 0.5876 0.4861

             UNITS MM

             END

             GOALS

             ELEMENTS 5

             FNUM 2

             BACK 0 0

             TOTL 10 0.1

             STOP MIDDLE

             STOP FREE

             RT 0.5

             FOV 0.0 0.75 1.0 0.0 0.0  FWT 5.0 3.0 1.0 1.0 1.0

             NPASS 40

            GLASS POSITIVE  O S-NPH3

            GLASS NEGATIVE

            O S-FPM3

             ANNEAL 200 20 Q

             COLORS 3

             SNAPSHOT 10

             QUICK 33 40

             END

             SPECIAL PANT

             END

             SPECIAL AANT

            END

             GO

    我們運行它,并在一分鐘內看到它找到的最佳鏡頭,如下所示。 我們使用DSEARCH為我們創(chuàng)建的MACro對鏡頭進行了更多優(yōu)化。 像質非常好,至少在20攝氏度的溫度下是這樣的。

    現(xiàn)在我們要檢查熱特性。 在WorkSheet™(WS)中,將外殼指定為鋁6061,如上所述。 然后刪除厚度求解,因此隨著溫度的變化鏡頭不會自動重新聚焦。 在WS中,鍵入NTOP以刪除求解。 (陰影鏡頭會自動消除曲率求解。)現(xiàn)在準備另一個MACro來啟動此鏡頭的熱分析。

        THERM

        ATS 50 2

        ATS 100 3

        END

    運行此程序,程序將鏡頭的副本放在ACON 2中,重新計算50度,在ACON 3中設置100度。

    現(xiàn)在關鍵測試:單擊ACON 2的按鈕,......沒有任何變化! 光扇曲線看起來幾乎與ACON 1相同.ACON 3在100度時怎么樣? 再次,幾乎相同!

    鏡頭非常令人滿意。

    我們甚至不需要我們找到的第二對玻璃。 如果我們使用其它玻璃對會發(fā)生什么? 試試!

    本課程展示了如何使用SYNOPSYS™中的工具設計無熱化鏡頭并不困難。

    詳情請咨詢:sales@asdoptics.com      027-87582688

    [ 此帖被optics1210在2019-01-20 12:12重新編輯 ]
     
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