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    [原創(chuàng)]SYNOPSYS 光學(xué)設(shè)計軟件課程二十四:帶楔塊誤差的校驗和圖像誤差的AI分析的公差實例 [復(fù)制鏈接]

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    — 本帖被 cyqdesign 從 光學(xué)理論,設(shè)計與產(chǎn)業(yè)化 移動到本區(qū)(2018-12-29) —

    本課程將介紹前面討論的一些功能,并添加一些功能強大的新選項。 在這里,我們將使用BTOL來計算八片式透鏡的公差,然后查看通過校驗單元格中的元件來補償楔形誤差的情況下的像質(zhì)統(tǒng)計。 最后,我們將在重新對焦鏡頭和校驗元件之后,檢查一組100個鏡頭的橫向色差的統(tǒng)計數(shù)據(jù),這些鏡頭受公差限制。

    這是一個MACro,它將創(chuàng)建公差預(yù)算:

        FETCH X33                   ! Get out the starting lens.

        BTOL 90                   ! Ask for 90% confidence level.

        TPR ALL                   ! All surfaces are matched to testplates.

        EXACT ALL INDEX         ! Assume melt data are received,

        EXACT ALL VNO              ! so the index and dispersion tolerances are zero.

        TOL WAF .18 .32 .18     ! Ask for this wavefront variance at three field points.

        FOCUS REAL               ! Focus the on-axis image point

        ADJUST 14 TH 100         ! with thickness 14 (the last airspace).

        PREP MC                   ! Prepare the input for Monte-Carlo evaluation.

        GO                            ! Start BTOL.

    在SYNOPSYS™中打開名為X33.RLE的文件,我們使用FETCH命令將其取出。

    運行此MACro時,BTOL公差已準(zhǔn)備好并列在探測器上。 現(xiàn)在我們需要使用MC。 調(diào)整MACro由BTOL準(zhǔn)備,命名為MCFILE.MAC。 讓我們看看它包含什么。 我們輸入LM MCFILE來加載MACro:

        PANT

        VY  14 TH

        END

        AANT

        M   0.000000E+00 0.3333    A  2 XC  0.000 0  .1      0.000

        M   0.297953E-05 0.3333 SR A  2 YC  0.000 0  .1      0.000

        M   0.000000E+00 0.3333    A  2 XC  0.000 0 -.1      0.000

        M  -0.297953E-05 0.3333 SR A  2 YC  0.000 0 -.1      0.000

        M   0.297953E-05 0.3333    A  2 XC  0.000 .1 0       0.000

        M   0.000000E+00 0.3333 SR A  2 YC  0.000 .1 0       0.000

        M    -0.297953E-05 0.3333    A  2 XC  0.000 -.1 0      0.000

        M   0.000000E+00 0.3333 SR A  2 YC  0.000 -.1 0      0.000

        M  -0.177180E-02 0.3333    A  2 XC  0.000 -.64 .64   0.000

        M   0.177180E-02 0.3333 SR A  2 YC  0.000 -.64 .64   0.000

        M   0.177180E-02 0.3333    A  2 XC  0.000 .64 .64    0.000

        M   0.177180E-02 0.3333 SR A  2 YC  0.000 .64 .64    0.000

        M   0.177180E-02 0.3333    A  2 XC  0.000 .64 -.64   0.000

        M  -0.177180E-02 0.3333 SR A  2 YC  0.000 .64 -.64   0.000

        M  -0.177180E-02 0.3333    A  2 XC  0.000 -.64 -.64  0.000

        M  -0.177180E-02 0.3333 SR A  2 YC  0.000 -.64 -.64  0.000

        M   0.000000E+00 0.6667    A  3 XC  0.000 0  0.      0.000

        M   0.000000E+00 0.6667    A  3 YC  0.000 0  0.      0.000

        M   0.000000E+00 0.6667    A  3 XC  0.000 0  .1      0.000

        M   0.149918E-03 0.6667    A  3 YC  0.000 0  .1      0.000

        M   0.000000E+00 0.6667    A  3 XC  0.000 0 -.1      0.000

        M  -0.149918E-03 0.6667    A  3 YC  0.000 0 -.1      0.000

        M   0.149918E-03 0.6667    A  3 XC  0.000 .1 0.      0.000

        M   0.000000E+00 0.6667    A  3 YC  0.000 .1 0.      0.000

        M  -0.149918E-03 0.6667    A  3 XC  0.000 -.1 0      0.000

        M   0.000000E+00 0.6667    A  3 YC  0.000 -.1 0      0.000

        END

        SYNOPSYS 10

        MC

    根據(jù)要求,PANT文件中的最后一個空氣間隔是變化的,并且AANT文件定義了一個評價函數(shù),如果調(diào)整能夠恢復(fù)名義設(shè)計完全相同的光線模式,它將精確地收斂到零。 現(xiàn)在我們需要準(zhǔn)備我們的MC MACro。 (這是我們指定所需蒙特卡羅分析的文件,而上面顯示的文件MCFILE.MAC指定了我們想要在每個案例上運行的調(diào)整。它們是單獨的文件。)

    首先,我們將使用隨機楔形方向運行MC。 這是MACro:

        MC ITEMIZE

        SAMPLES 1               ! One case, please.

        LIBRARY 5               ! We saved the initial lens in library location 5.

        WORST ALL 1          ! Later we may want to see a worst case.

        THSTAT UNIFORM         ! Uniform thickness statistics.

        WEDGES RANDOM          ! Wedges have random orientation.

        TEST                    ! Let’s just look at a perturbed example.

        GO                        ! Run MC.

    在這里,我們不優(yōu)化任何東西,只是準(zhǔn)備一個單一的擾動示例,以便我們可以檢查它。 (元件現(xiàn)在都有楔形誤差,因此PAD顯示不能像以前那樣為元件著色。)

    好吧,讓我們運行一組100個鏡頭并查看統(tǒng)計數(shù)據(jù)。 首先我們GET 5,然后注釋掉TEST指令并更改樣本編號。

        MC ITEMIZE

        SAMPLES 100 ! Ask for a set of 100 lenses.

        LIBRARY 5

        QUIET

        WORST ALL 1

        THSTAT UNIFORM

        WEDGES RANDOM

        !TEST GO

    當(dāng)MC完成時,我們將獲得MC PLOT的統(tǒng)計圖。

    我們繼續(xù)操作,更改我們的MACro如下:

        MC ITEMIZE

        SAMPLES 100

        LIBRARY 5

        QUIET

        WORST ALL 1

        THSTAT UNIFORM

        WEDGES CLOCK         ! Clock the wedge errors for each case.

        TEST                   ! Again make a single TEST case.

        GO

    現(xiàn)在,程序?qū)⑹褂肎ROUP而不是RELATIVE傾斜,使用不同的協(xié)議對元件傾斜進行建模。 這釋放了每個元件上的gamma傾斜,用于引起楔形誤差。 我們要測試一個例子,以便我們可以檢查錯誤是如何定義的。 執(zhí)行此操作后,我們會查看擾動鏡頭的ASY列表:

        TILT AND DECENTER DATA

    LEFT-HANDED COORDINATES

    _______________________________________________________________________________

    SURF TYPE            X            Y            Z     ALPHA      BETA     GAMMA

    _______________________________________________________________________________  TILT OR DECENTER GROUP SIZE:   3

    1    GROUP       0.00358     -0.00501      0.00000    0.0142    0.0000    0.0000

    2    REL         0.00000      0.00000      0.00000   -0.0088    0.0000    0.0000

    3    REL         0.00000      0.00000      0.00000    0.0112    0.0000    0.0000  TILT OR DECENTER GROUP SIZE:   2

    5    GROUP      -0.00977     -0.00652      0.00000    0.0749    0.0000    0.0000

    6    REL         0.00000      0.00000      0.00000    0.0000    0.0235    0.0000

    TILT OR DECENTER GROUP SIZE:   2

    7    GROUP      -0.01686      0.02519      0.00000    0.0701    0.0000    0.0000

    8    REL         0.00000      0.00000      0.00000    0.0000   -0.0103    0.0000  TILT OR DECENTER GROUP SIZE:   3

    9    GROUP      -0.01049     -0.02937      0.00000    0.0000    0.0462    0.0000

    10    REL         0.00000      0.00000      0.00000    0.0000    0.0183    0.0000

    11    REL         0.00000      0.00000      0.00000   -0.0140    0.0000    0.0000  TILT OR DECENTER GROUP SIZE:   3

    12    GROUP       0.00107     -0.02203      0.00000    0.0000    0.0215    0.0000

    13    REL         0.00000      0.00000      0.00000   -0.0291    0.0000    0.0000

    14    REL         0.00000      0.00000      0.00000    0.0198    0.0000    0.0000   15 REL         0.00000      0.00000      0.00000    0.0000    0.0060    0.0000

    從該列表中我們看到表面1,5,7,9和12已經(jīng)被分配了組傾斜。 除了表面1上的gamma傾斜之外,我們將改變所有這些,這提供了參考方向。

    好的,我們需要修改我們的文件MCFILE.MAC,添加gamma傾斜變量。 我們也選擇在進行更復(fù)雜的優(yōu)化時進行。 然后我們保存新的MACro,以便MC能夠打開它并查看更改。 它看起來像這樣:

        PANT

        VY 14 TH

        VY 5 GPG  ! Vary group gamma tilt on surfaces 5, 7, 9, and 12 (but not surface 1).  VY 7 GPG

        VY 9 GPG

        VY 12 GPG

        END

        AANT

        M 0 1 A P YA      ! Control the boresight error this way.

        M 0 1 A P XA

        GSR .5 10 5 M 0 0 0 F     ! Correct over the full pupil since the lens no longer has

        GNR .5 2 3 M .7 0 0 F

        GNR .5 1 3 M 1 0 0 F      ! bilateral symmetry.

        GNR .5 2 3 M -.7 0 0 F  ! For the same reason we also control the negative field.

        GNR .5 1 3 M -1 0 0 F

        END

        SYNOPSYS 10

        MC

    當(dāng)我們運行它時,我們得到改進的統(tǒng)計數(shù)據(jù):

    該課程幾乎已經(jīng)完成 - 但是假設(shè)這個鏡頭必須用于能很好地控制橫向色差的設(shè)備中。 我們想知道每種情況優(yōu)化后產(chǎn)生的像差的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。 我們在文件MCFILE.MAC中添加了一些AI輸入,現(xiàn)在讀取如下:

        PANT

        VY 14 TH      VY 5 GPG    VY 7 GPG VY 9 GPG VY 12 GPG

        END

        AANT

        M 0 1 A P YA M 0 1 A P XA  GSR .5 10 5 M 0 0 0 F GNR .5 2 3 M .7 0 0 F  GNR .5 1 3 M 1 0 0 F

        GNR .5 2 3 M -.7 0 0 F  GNR .5 1 3 M -1 0 0 F

        END

        SYNOPSYS 10

        Z1 = XA IN COLOR 1 ! Get the actual X coordinate of the chief ray in color 1.獲取主光線的實際X坐標(biāo)設(shè)置顏色為1。

        RMS 1 0 555      ! Run the RMS command, which also finds the centroid.

         Z2 = FILE 4  ! This is the X-centroid location, relative to the chief ray, 這是相對于主光線的X質(zhì)心位置,

         Z3 = FILE 5      ! and this is the Y.這就是Y.

        Z4 = YA IN COLOR 1 ! Also get the actual Y coordinate. 也獲得實際的Y坐標(biāo)。

        Z5 = XA IN COLOR 3 ! Do the same thing in color 3.做同樣的事情標(biāo)記顏色為3。

        RMS 3 0 555

        Z6 = FILE 4

        Z7 = FILE 5

        Z8 = YA IN COLOR 3

        = SQRT((Z1 + Z2 - Z5 - Z6)**2 + (Z3 + Z4 - Z7 - Z8)**2)     ! The separation. 分離

        Z9 = FILE 1           ! Load it into variable Z9, and tell MC 將其加載到變量Z9中,然后告訴MC

        MC IZ9 "RedCen-BlueCen" ! to gather the statistics and plot Z9 with this label. 收集統(tǒng)計數(shù)據(jù)并用此標(biāo)簽繪制Z9。

        MC! Next case, please. 下一個例子

    現(xiàn)在,當(dāng)我們運行MACro時,MC將橫向色差的統(tǒng)計數(shù)據(jù)添加到第二個繪圖頁面,該頁面還顯示調(diào)整統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

    這是一個高級的課程,它展示了SYNOPSYS™中的一些不尋常的功能。

    [ 此帖被optics1210在2019-01-24 10:51重新編輯 ]
     
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