你的鏡頭在看起來很好,光闌設(shè)計的很好。但是當(dāng)你測試它的時候,每當(dāng)一個明亮的光源進(jìn)入到視場中,可以看到一個糟糕的鬼像。這不是一個好現(xiàn)象,而且這種情況經(jīng)常發(fā)生。
為了避免這種意外,SYNOPSYS提供了一套強(qiáng)大的分析功能,您應(yīng)該了解這些功能,并在適當(dāng)?shù)臅r候使用它們。它們可以在MGH對話框(菜單、鬼像圖像)中找到,并且通過這些工具,您可以在設(shè)計的早期發(fā)現(xiàn)問題,并在完成前糾正它們。
為了避免這種意外,SYNOPSYS提供了一套強(qiáng)大的分析功能,您應(yīng)該了解這些功能,并在適當(dāng)?shù)臅r候使用它們。它們可以在MGH對話框(菜單、鬼像圖像)中找到,并且通過這些工具,您可以在設(shè)計的早期發(fā)現(xiàn)問題,并在完成前糾正它們。
簡而言之,鬼像是由鏡頭系統(tǒng)內(nèi)的兩次不需要的反射光引起的光的聚焦圖像。 如果您有3片透鏡,則有15個可能的鬼像。 有6片透鏡,你有66種可能性,依此類推。 這要記住很多 - 但不要擔(dān)心,SYNOPSYS有分析的工具。 要查看其中一些工具可以執(zhí)行的操作,請使用ID MIT 1至2 UM鏡頭對鏡頭1.RLE進(jìn)行FETCH。 然后看看PAD顯示。
被鬼像圖像困擾時它并不是很明顯,但是這種情況很少見。我們來看看吧。打開MGH對話框
在左上角是GHOST按鈕。這一特性用于僅使用近軸光線追跡來尋找鬼像,當(dāng)然,它所發(fā)現(xiàn)的鬼像與真實(shí)光線形成的鬼像有所不同。盡管如此,結(jié)果通常很接近,你可以看到問題出現(xiàn)的地方。你可以給鏡頭中的任何一個或所有的表面分配反射系數(shù),當(dāng)程序估計它發(fā)現(xiàn)的每一個鬼像的強(qiáng)度時,它會考慮這些值。對話框以默認(rèn)的1%反射率打開,應(yīng)用于所有的鏡頭表面。單擊GHOST按鈕。
你會得到兩張數(shù)字表。首先分析所有表面的組合;輸出的一部分如下所示。
--- GHOST R 0.01
ID MIT 1 TO 2 UM LENS
GHOST IMAGE ANALYSIS
--- R 0.01 ALL
--- END
NO. GHOST SURF Ymarg U'marg Ychief INTENSITY
_________________________________________________________________________
1 2 - 1 -30.0244 -0.3778 7.3095 1.10930E-11
2 3 - 1 27.2543 -0.3984 4.6907 1.34627E-11
3 3 - 2 63.5945 -0.2721 4.1819 2.47264E-12
4 4 - 1 -46.5167 -0.2920 4.9249 4.62149E-12
5 4 - 2 -25.1674 -0.3088 6.6272 1.57879E-11
6 4 - 3 -75.6813 -0.4937 4.4156 1.74591E-12
7 5 - 1 -45.8712 -0.2619 4.0455 4.75247E-12
8 5 - 2 -27.0481 -0.2839 6.4039 1.36686E-11
9 5 - 3 -72.6068 -0.4577 2.7558 1.89691E-12
10 5 - 4 -3.4550 -0.3402 6.5304 8.37735E-10
11 6 - 1 0.5515 -0.5074 4.2824 3.28758E-08
12 6 - 2 44.1259 -0.4028 8.4078 5.13585E-12
13 6 - 3 -38.8865 -0.5677 1.4386 6.61305E-12
14 6 - 4 67.9018 -0.0930 9.4364 2.16889E-12
15 6 - 5 66.9185 -0.0241 8.9874 2.23310E-12
16 7 - 1 -26.2150 -0.5336 -37.0598 1.45513E-11
17 7 - 2 17.4775 -0.4677 31.7392 3.27372E-11
18 7 - 3 -71.3906 -0.6925 -107.3067 1.96208E-12
在Ymarg標(biāo)題下,注意表面6和1組合的最小值0.5515。這告訴您從表面6反射,然后從表面1反射的光將到達(dá)像面,形成(近軸)彌散斑半徑約1/2毫米。 這可能是個問題。 如果您的鏡頭很長,通過檢查第二個列表更容易找出問題鬼像:
CUMULATIVE GHOST DISTRIBUTION
NORMALIZED FOR DETECTOR SEMI-APERTURE 0.0100
NO. GHOST INTENS. ACCUM. INTENS. SURFACES
_____________________________________________
6 1.74591E-12 1.74591E-12 4 3
9 1.89691E-12 3.64282E-12 5 3
18 1.96208E-12 5.60491E-12 7 3
14 2.16889E-12 7.77380E-12 6 4
15 2.23310E-12 1.00069E-11 6 5
3 2.47264E-12 1.24795E-11 3 2
20 3.94955E-12 1.64291E-11 7 5
19 4.15611E-12 2.05852E-11 7 4
4 4.62149E-12 2.52067E-11 4 1
7 4.75247E-12 2.99592E-11 5 1
12 5.13585E-12 3.50950E-11 6 2
13 6.61305E-12 4.17081E-11 6 3
21 6.62606E-12 4.83341E-11 7 6
1 1.10930E-11 5.94271E-11 2 1
2 1.34627E-11 7.28898E-11 3 1
8 1.36686E-11 8.65584E-11 5 2
16 1.45513E-11 1.01110E-10 7 1
5 1.57879E-11 1.16898E-10 4 2
25 2.20749E-11 1.38973E-10 8 4
26 2.25477E-11 1.61520E-10 8 5
17 3.27372E-11 1.94257E-10 7 2
24 5.08281E-11 2.45085E-10 8 3
23 5.72162E-11 3.02302E-10 8 2
28 8.28536E-11 3.85155E-10 8 7
10 8.37735E-10 1.22289E-09 5 4
27 3.67946E-09 4.90235E-09 8 6
22 1.09304E-08 1.58327E-08 8 1
11 3.28758E-08 4.87085E-08 6 1
在這里,鬼像被分類,最嚴(yán)重的鬼像顯示在數(shù)據(jù)底部,并且它們計算累積的強(qiáng)度,并列出和總結(jié)。實(shí)際上,累積的鬼像強(qiáng)度,4.87E08主要是來自于那個單獨(dú)的鬼像,它的強(qiáng)度是3.29E-9。現(xiàn)在我們知道鬼像從哪里來了。讓我們看看效果。
為此,打開名為GHPLOT.MAC的MACro。 (通過本課程,您應(yīng)該知道如何使用MACro編輯器,您可以使用命令EE打開它。)這是MACro:
; GHPLOT.MAC
; THIS EXAMPLE EXAMINES THE GHOST IMAGE IN A LENS ; IT RUNS GHPLOT IN ALL FOUR MODES.
CCW ! CLEAN UP FIRST; CLEAR COMMAND WINDOW
KAG
FET 1
CHG ! AND CLOSE GRAPHICS WINDOWS
CFIX ; FIX CLEAR APERTURES TO DELETE VIGNETTED GHOSTS
VIG
END
; AND TURN ON VIG MODE IF OFF
SSS .003
; SMALL SPOT SIZE HERE
GAW ; NEED NEW WINDOW FOR EACH PICTURE (GRAPHICS ADD WINDOWS)
GHPLOT 4000 P 10 .5 0 1 ; SELECT MODE 1, INDIVIDUAL RAYS
R .01 ALL ; THIS IS ALSO THE DEFAULT REFLECTANCE
PLOT
GHPLOT 20000 P 1 .5 0 2 L ; NOW GET AN OBLIQUE PERSPECTIVE VIEW DRAD .0004
PLOT
GHPLOT 20000 P 1 .5 0 3 L ; THIS MAKES COLORED BINS
DRAD .0004
PLOT
GHPLOT 400 P 1 .5 0 4 L ; AND THIS DRAWS A SINGLE GHOST WITH PER SINGLE 6 1
PER 0 0 0 1 99
PLOT
GRW ; RESTORE GRAPHICS OPTION (GRAPHICS REUSE WINDOW)
GHPLOT有四種模式,在繼續(xù)之前,最好先閱讀他們。 由于此MACro已經(jīng)在編輯器中,只需選擇字符GHPLOT,然后查看TrayPrompt。
由于這是一個多行命令,因此提示無法顯示整個格式,但如果在顯示提示時按F2鍵,則幫助文件將打開索引中的該部分。 我們將在本課中使用所有四種模式。 對GHPLOT的第一次調(diào)用使用模式1,生成在圖像平面上HBAR = 0.5處的對象點(diǎn)疊加的所有鬼像圖像:
在視場中間確實(shí)有一個黑暗的斑點(diǎn)。 這可能是我們之前標(biāo)記過的鬼像。 模式2分析顯示與傾斜透視圖相同的能量分布:
那個尖峰確實(shí)是我們的鬼像。 另一種查看它的方法顯示在mode-3圖中:
最后,模式4繪圖選出了特定的一組反射(我們所需要的)并繪制出一組子午面的扇形光線。
在這里,光從左邊進(jìn)入變?yōu)榧t色,從表面6反射后變成藍(lán)色,然后在表面1處第二次反射后變成綠色。它確實(shí)幾乎在像面聚焦,但是有很多球差 所以鬼像不是很尖銳。
再看一下MGH對話框,您會看到我們還沒有使用過的其他四個功能。 讓我們在0.5區(qū)追跡真實(shí)鬼影的路徑。填寫框 如圖所示,然后單擊RGHOST按鈕。
輸出數(shù)據(jù):
--- RGHOST 6 1 0 .5 SURF
RAY VECTORS (X DIR TAN) (Y DIR TAN) (INC. ANG.)
SURF X Y Z ZZ HH UNI
_____________________________________________________________________________________
OBJ 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 8.750000E-12
1 0.000000 8.750000 0.442564 0.000000 -0.056702 5.790967
2 0.000000 8.540210 0.142402 0.000000 -0.086503 1.334779
3 0.000000 8.256701 1.510615 0.000000 -0.246653 15.791928
4 0.000000 6.624679 0.478579 0.000000 -0.384916 5.591649
5 0.000000 6.274262 0.388953 0.000000 -0.226690 13.957837
--- RAY REVERSES AFTER NEXT SURFACE ---
6 0.000000 5.481374 -0.886627 0.000000 0.444814
5 0.000000 6.994957 -0.483893 0.000000 1.206445
4 0.000000 7.951450 -0.691073 0.000000 0.498903
3 0.000000 10.791512 -2.647176 0.000000 0.470102
2 0.000000 12.783436 -0.319172 0.000000 0.221387
1 0.000000 13.505397 1.058091 0.000000 -0.095157
2 0.000000 13.193103 0.339970 0.000000 -0.151262
3 0.000000 12.414364 3.579028 0.000000 -0.404621
4 0.000000 10.296378 1.164810 0.000000 -0.674892
5 0.000000 9.767857 0.947929 0.000000 -0.369535
6 0.000000 8.241826 2.077523 0.000000 -0.148082
7 0.000000 4.247415 0.334421 0.000000 -0.153884
8 0.000000 3.743737 0.107527 0.000000 -0.282387
GHOST REFLECTED FROM SURFACES 1 6 AT SURFACE 9
X Y ZZ HH
---------------------------------------------------------------
0.00000 -0.828738 0.00000 -0.282387
光線從表面6反射,然后再從1反射,并進(jìn)入像面,其Y坐標(biāo)為-0.829mm。 這可能確實(shí)是一個糟糕的鬼像。
如果你在設(shè)計過程的早期就發(fā)現(xiàn)了這個問題,那么它很容易控制。鍵入HELP GHOST,然后選擇描述控制鬼像的鏈接。
這將打開一個描述如何控制鬼像的頁面。
10.3.1.5 鬼像圖像控制 下一個已有目錄
鬼像圖像由來自一個或多個折射表面的反射引起。 SYNOPSYS可以評估和控制兩種類型:GHOST程序可以顯示哪些表面組合在產(chǎn)生圖像表面上的鬼像,而BGI可以評估在鏡頭系統(tǒng)內(nèi)的另一個位置形成的鬼像的屬性。
從一個選定的近軸鬼像,為了控圖像制模糊的大小,輸入是
M TAR WT A PGHOST JREFH JREFL
在這里,您可以看到控制鬼像所需的簡單輸入。 您的AANT文件中的合適請求可能是
M 5 0.1 A PGHOST 6 1
調(diào)整權(quán)重使其他像差很好地平衡。 如果我們達(dá)到這個目標(biāo),鬼像將比以前大約1%。 5的目標(biāo)有點(diǎn)隨機(jī); 一個更大的鬼像也是一個更淺的鬼像,這猜測是一個很好的開始
我們發(fā)現(xiàn),這個過程通常會對指定的鬼像產(chǎn)生很大的改進(jìn)。然而,另一種反射組合通常會產(chǎn)生新的鬼像,這就需要在優(yōu)化函數(shù)中使用鬼影和另一種PGHOST像差進(jìn)行另一種評估。當(dāng)它們出現(xiàn)的時候,你把它們加起來,直到你到達(dá)一個點(diǎn),在這個點(diǎn)上,許多鬼像的強(qiáng)度大致相同。我們從來沒有遇到過這樣的情況:這種強(qiáng)度高到足以成為一個問題。如果是的話,那么是需要在問題表面上使用鍍膜來解決了。
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