Zsearch優化案例之從零開始設計變焦鏡頭

ZSEARCH

ZSEARCH程序將搜索鏡頭空間,以找到一個有潛力的初始結構。指定光學系統規 格和所需的變焦結構。然后執行以下步驟:

1. 它構造了一系列候選鏡頭,初始尺寸根據二進制搜索方案或隨機分配,取決于 用戶輸入。這些被定義為ZFILE變焦鏡頭,其中物體坐標根據用戶輸入在變焦之 間變化,并且變焦運動最初都為零。鏡頭至少由三組組成,不超過10組,每組包 含一定數量的鏡片。其中一些組被聲明為變焦組。物體的規格是通過創建變焦組 1和最終變焦組之間的物體來確定的,可以是線性的,也可以是通過一個逆二次 公式確定的。

2. 該程序構造了一個PANT文件,它改變所有面的曲率的半徑、除了最后一個之外 的所有面的厚度,并且改變(如果系統不單波長,并且是可見光)每個鏡片上的 GLM變量。它還可以改變所有變焦組的變焦位置。

3.它跟蹤上邊緣和下邊緣射線,以檢查射線故障,這是常見的。如果找到了,它 將使用像差誤差和前面定義的變量提交一個快速優化。這通常是能夠收斂光線, 然后追跡光線。如果沒有,則在多次嘗試之后跳過該案例。

4. 它使用監視器設置AEC、ACC、AZA和ACA構造一個AANT文件。這些控制邊緣和中 心的厚度,使鏡頭是合理的,并監測變焦鏡片是否重疊和避免折光射接近臨界角。 然后在輸入的視場點上添加一組默認光線。(默認值為HBAR = 0 ,0.75和1.0。) 如果系統不是單波長,它還糾正長波長和短波長的光線(從CORDER輸入)。如果默 認波長是(CDF),這些顏色將是波長1和波長3。然后,它將添加到merit函數中。

5.它為請求的循環數運行優化程序。

6.當完成上述所有步驟后,它將與下一個候選鏡頭循環。

7.如果多核模式是有效的(參見CORE),則程序將試驗用例按順序分配給所有授 權的CORE。這可以大大加快進程,如果您的PC具有這種功能,則鼓勵您實現此 模式。由于ZSEARCH比DSEARCH涉及更多的光線跟蹤,因此這一步尤為重要。 ZSEARCH創建的優化文件不能定義任何新的AI符號,但它將繼承和尊重以前定 義的任何符號。

 

變焦鏡頭光學規格

變焦鏡頭光學規格為:

F/3.5、半視場角14度、GIHT為5mm、焦距為20.05mm、半孔徑為 2.85mm。

物距4米到無限遠范圍內聚焦。

8倍變焦鏡頭。

 

鏡頭結構

這個變焦鏡頭將由四片透鏡組組成,第一組有兩片透鏡,另三組各有三片透鏡。共十一個鏡片。第一組將用于范圍對焦,最后一組用于在變焦范圍內提供恒定的 F/number。

 

優化

運行給的優化宏,結果2D圖如下:

 

控制鏡片厚度前后性能比較

上面的結果還可以,但是許多透鏡太薄,所以添加以下控制:

AEC ACC AZA ACA ACM 3 1 1 ADT 7 .1 10

優化后,表面17中的近軸光闌也需要更改為真正的光闌,在WS中 輸入 APS -17

然后再次優化運行MACro 并退火(20,2,50)。

 

修改后的2D圖

 

分析評價函數大的原因

通常人們想知道為什么MF不會降低。在命令窗口鍵入FINAL 5,以顯示MF中的五個最大項目:

 

修改Zsearch代碼

在最開始的Zsearch 宏里,在AANT 文件中,更改行 AAC 30 1 5 為 AAC 35 1 5

 

修改后的2D圖

 

多重結構

這是一個有用的技巧:當你到達一個你可能想要回到以后的階段時(如果有些想法沒有達到你想要的效果), 請點擊頂部工具欄中的“ACON copy”按鈕?。 如果當前鏡頭處于配置 1 中,默認情況下,這會將副本放置在備用配置 2 或 ACON 2 中。然后在該ACON中制作檢查點并進一步開發設計 – 如果您愿意, 可以立即使用“1”按鈕?返回ACON 1。我經常這樣使用所有六種配置。

 

查看變焦

現在是時候進行評估了。單擊右側欄每個縮放按鈕,以查看校正如何在變焦范圍內保持不變。

 

設置物距變化

圖像還不錯。我們還應該檢查范圍焦點的工作情況。

打開第二個EE 編輯器(輸入 AEE)并輸入 以下內容:

CHG VIG END ACON BUMP ZFOCUS 4000 4 15 5 PAD/U

 

4000 毫米2D圖

鏡頭變焦 5 在4000 毫米共軛2D圖

 

添加透鏡

讓我們看看添加透鏡,是否還可以改善鏡頭性能?;氐街暗?ACON(在無限共軛處),做一個檢查點,在PANT文件之前添加命令行,并重復優化模擬退火 AEI 9 1 123 0 0 0 20 2

 

同時查看變焦組

在命令窗口輸入如下命令,可同時查看所有變焦 OFF 65 ZDWG .25

 

檢查變焦組光斑

現在檢查光斑尺寸。首先,輸入 OFF 27 SSS .003

來在輸入的尺寸上顯示點符號。然后鍵入MSF以打開如圖 42.17 所示的對話框。

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