鏡頭設(shè)計(jì)師已經(jīng)知道兩種常見(jiàn)的光瞳定義：一種是簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)或者光闌位于系統(tǒng)的最前方。對(duì)于更復(fù)雜的系統(tǒng)，“光線瞄準(zhǔn)”，用于模擬光闌在系統(tǒng)內(nèi)部的情況。
鏡頭通常在系統(tǒng)內(nèi)部有一個(gè)“光闌”，如下例所示（可在X32.RLE中找到）。 （對(duì)于這張圖片，我們修改了鏡頭以顯示正確的光瞳類型。你看到的是第二種光瞳類型。）
各個(gè)視場(chǎng)的光線充滿了表面7的孔徑，這被稱為光闌。 當(dāng)你告訴程序追跡光線時(shí)，它首先必須知道瞄準(zhǔn)光線的位置，以便知道到達(dá)光闌上的位置。 例如，HBAR = 1且YEN = 1的光線（全視場(chǎng)邊緣光線）應(yīng)該在表面7的邊緣處。 它是如何知道瞄準(zhǔn)目標(biāo)的？ 這是光瞳定義的問(wèn)題。
最常用的兩個(gè)定義是近軸和真實(shí)光瞳。 首先，讓我們看一下使用簡(jiǎn)單的近軸光瞳得到的結(jié)果：
可以使用輸入在鏡頭文件中聲明該光瞳定義
RLE
…
APS 7
…
END
但是你會(huì)注意到這個(gè)定義有兩個(gè)問(wèn)題：主光線不會(huì)穿過(guò)表面7的中心，而邊緣光線不會(huì)填滿那個(gè)表面的孔徑。 讓我們依次解決這些問(wèn)題。 首先，我們聲明表面7是一個(gè)真正的光闌，用
CHG APS
-7
END
減號(hào)表示這是一個(gè)真正的光闌，必須通過(guò)迭代找到主光線。 這激活了僅針對(duì)主光線的光線。
現(xiàn)在主光線還可以，但邊緣光線不行。 我們需要另一個(gè)命令，它將調(diào)整光瞳的大小，以便很好地充滿光闌。 這是WAP 2選項(xiàng)（有三種廣角 – 光瞳（WAP），您可以在用戶手冊(cè)中閱讀。 它通過(guò)在光闌的邊緣迭代一些光線來(lái)找到入瞳的形狀。 但是這個(gè)選項(xiàng)需要在光闌表面上設(shè)置一個(gè)硬性通光口徑，以便于光線瞄準(zhǔn)。 我們假設(shè)當(dāng)前沒(méi)有定義孔徑。 您可以執(zhí)行CAP列表 - 查看所有當(dāng)前孔徑的值 - 然后為表面7指定一個(gè)“通光口徑”。該值結(jié)果為3.9937，因此我們可以在CHG文件中輸入該值或使用工作表。 以下是使用CHG文件的方法：
CHG
7 CAO 3.9937
END
更簡(jiǎn)單的方法是在CHG文件或WorkSheet編輯窗格中鍵入7 CFIX。 這可以修復(fù)當(dāng)前值，所以您不需要自己鍵入它。 現(xiàn)在再次使用工作表更改為WAP 2 ...
然后單擊“更新”按鈕。你得到的鏡頭如上圖第一張圖所示�，F(xiàn)在，主光線和邊緣光線都到達(dá)了表面7上的正確位置。在這里，我們開啟了光線，總共瞄準(zhǔn)了五條光線。
到到目前為止，這并不復(fù)雜。假設(shè)您正在優(yōu)化鏡頭并且表面7上所需的孔徑不斷變化。在這種情況下，我們固定的孔徑值將會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。
沒(méi)問(wèn)題。我們指定一個(gè)選項(xiàng)，每次更換鏡頭時(shí)重新計(jì)算該孔徑。這是通過(guò)將指令CSTOP添加到鏡頭輸入文件來(lái)完成的�，F(xiàn)在程序?qū)⒏淖?上的CAO，因此它總是等于那里的近軸邊緣光線高度。
如果鏡頭的光瞳像差太大，以至于真正的軸向邊緣光線需要與近軸光線有不同的孔徑，請(qǐng)將其更改為CSTOP REAL。您甚至可以指定用于定義此孔徑的真實(shí)光線，如UM中所述。
但是所有這些選擇的意義何在？ 是不是只是為了更容易的對(duì)付那種“光線瞄準(zhǔn)”？其它程序是不是也可以？
是的，它更容易 - 但速度要慢得多。 通常實(shí)現(xiàn)時(shí)，當(dāng)這些程序追跡任何類型的像質(zhì)分析的光線網(wǎng)格時(shí)，它們?cè)诠怅@處創(chuàng)建一個(gè)方形網(wǎng)格，然后迭代每條光線，使其通過(guò)該網(wǎng)格點(diǎn)。 所有迭代都需大量時(shí)間。 下圖是一個(gè)超廣角鏡頭設(shè)計(jì)的例子。
光闌位于表面9上，并且由WAP 2選項(xiàng)很好地填充。 讓我們看一下表面上的足跡，它顯示來(lái)自全視場(chǎng)的光線：
這肯定不是一個(gè)均勻的方格！ 采用“光線瞄準(zhǔn)”的那些程序以錯(cuò)誤的方式分布填充該孔徑，根據(jù)該點(diǎn)處的實(shí)際光線密度改變每條光線的有效光焦度。 雖然這確實(shí)可以產(chǎn)生對(duì)像質(zhì)的正確評(píng)估，但人們不得不問(wèn)為什么在所有光線迭代中花費(fèi)了這么多時(shí)間。
相反，SYNOPSYS找到入瞳的大小和形狀，然后用均勻的網(wǎng)格填充它。 對(duì)于上述鏡頭，表面1上的光瞳如下。
SYNOPSYS中的光瞳選項(xiàng)模擬了此分布的輪廓，因此常規(guī)網(wǎng)格可以按原樣填充它。 沒(méi)有必要迭代每條光線，因此它更快，并且在光闌處的分布被正確建模。 對(duì)于這個(gè)極端的例子，一個(gè)簡(jiǎn)單的輪廓并不是很好（但通常它是由橢圓形建模）。 在這種情況下，通過(guò)在鏡頭文件中聲明RPUPIL可以找到更好的光瞳。 現(xiàn)在它以一個(gè)包圍該橢圓的矩形開始，并刪除分布在孔徑外的任何光線。 這是進(jìn)入鏡頭時(shí)的形狀：
以下是通過(guò)的光線：
我們更喜歡使用這種方法，而不是其他代碼中使用的計(jì)算比較慢“光線瞄準(zhǔn)”。
不要忘記查看對(duì)話框MPW（菜單，光瞳向?qū)В┖蚆OW（菜單，物面向?qū)В梢酝ㄟ^(guò)復(fù)選框和從各種選項(xiàng)中選擇來(lái)定義所需的光瞳類型。 這兩個(gè)對(duì)話框都做了很多相同的事情，但它們的原理方式不同; 您可以根據(jù)您的喜好選擇。
哪種方式更好？
SYNOPSYS中獨(dú)特的光瞳定義提供了一個(gè)有趣的可能性 - 這很方便，但需要一些習(xí)慣。讓我們說(shuō)明一下。 首先，我們將向您展示一些不符合您期望的光線，然后我們將描述一種簡(jiǎn)單的方法來(lái)保持正確的光線。 取出命名為1.RLE的鏡頭。 FETCH 1
在PAD中查看
此時(shí)鏡頭已在表面4上指定了一個(gè)近軸孔徑。在PAD中，單擊PAD頂部按鈕
，然后選擇繪制單根光線的選項(xiàng)。 單擊“確定”，將打開一個(gè)小框，您可以使用兩個(gè)滑塊選擇要繪制的光線。 將頂部滑塊移至全視場(chǎng)（HBAR = 1），將底部移至全孔徑（YEN = 1）。 此對(duì)象已定義為正角度，這意味著“全視場(chǎng)”光線從軸下方的對(duì)象開始。
您可以按預(yù)期看到全視場(chǎng)邊緣光線。 現(xiàn)在將頂部滑塊移動(dòng)到視場(chǎng)的底部（HBAR = -1）。
再來(lái)一次，光線進(jìn)入光瞳的頂部。 這是近軸光瞳的基本情況。
關(guān)閉光線顯示對(duì)話框并將光闌指定更改為
APS -4
在工作表中。 請(qǐng)記住，全視場(chǎng)位于負(fù)Y坐標(biāo)處，遠(yuǎn)離鏡頭左側(cè)。
現(xiàn)在再次打開單光線對(duì)話框，再次將其設(shè)置為全孔徑和全視場(chǎng)。
“全孔徑”光線現(xiàn)在位于光瞳的底部。 為何如此？
簡(jiǎn)單，此功能旨在使您可以輕松糾正羽化邊緣，無(wú)論您在哪個(gè)視場(chǎng)尋找。 如上圖所示，如果羽化是一個(gè)問(wèn)題，你可以沿著“上部”邊緣光線（顯示的光線）進(jìn)行校正。 現(xiàn)在轉(zhuǎn)到較低的視場(chǎng)，HBAR = -1。
要糾正的光線仍然是上邊緣光線！ 程序根據(jù)您要追跡的視場(chǎng)的方向旋轉(zhuǎn)整個(gè)入瞳。 如果您在傾斜視場(chǎng)中追跡一個(gè)點(diǎn)，“上邊緣光線”將變成極端歪斜光線，因此您可以輕松控制羽化邊緣。 如果我們讓所有視場(chǎng)上邊緣光線和下邊緣光線的定義相同（就像光瞳一樣）; 你必須找出要修復(fù)的傾斜光線，然后為它創(chuàng)建一個(gè)像差。
那么如何才能輕松找出要檢查或糾正羽狀邊緣的光線？ 簡(jiǎn)單。 PAD顯示屏打開時(shí)，按F7鍵。 只顯示“較低”的邊緣光線。 F8鍵僅顯示“上部”。 只需按一下鍵就可以判斷哪條光線在哪里！
這種光瞳定義還有另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)：入射光瞳通常被建模為橢圓形，如本課程的第一部分所示，并且事實(shí)證明橢圓也隨著視場(chǎng)旋轉(zhuǎn)。 因此，它可以模擬場(chǎng)中所有點(diǎn)的漸暈光瞳。
有關(guān)旋轉(zhuǎn)光瞳的示例，請(qǐng)參閱用戶手冊(cè)中的第2.6.2節(jié)。
程序根據(jù)全視場(chǎng)物體高度的符號(hào)決定哪條光線稱為“上部”光線。 由于在這個(gè)例子中光線在是負(fù)視場(chǎng)的，它將邊緣光線翻轉(zhuǎn)為正HBAR。 在負(fù)HBAR處，對(duì)象來(lái)自正Y坐標(biāo)，并且光線不會(huì)翻轉(zhuǎn)。
在HBAR = 0？為避免混淆既不是正視場(chǎng)也不是負(fù)視場(chǎng)，程序會(huì)在那里顯示一個(gè)非常小但非零的視場(chǎng)。
試試F7和F8鍵。您將了解更多。
[ 此帖被optics1210在2019-01-24 10:48重新編輯 ]
