本課程將介紹如何設(shè)計一個必須在寬溫度范圍內(nèi)保持對焦的鏡頭。
首先，我們必須討論“achrotherm”的概念，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(shè)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(shù)量1/V和縱坐標上的數(shù)量β。 后者定義為
其中αg是玻璃的熱膨脹系數(shù)，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種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�？v坐標軸讀取的截距值是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(shù)。 我們打開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(cè)繪制綠色符號。 單擊最左側(cè)的玻璃，在該玻璃和符號之間畫一條線。
連線的起點從玻璃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，所以這兩種玻璃很適合配對。 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(shè)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。 首先查看性能，然后再查看一下熱性能。 可以從對話框MDS輸入。 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(jù)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(nèi)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(zhì)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。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?qū)㈢R頭的副本放在ACON 2中，重新計算50度，在ACON 3中設(shè)置100度。
單擊ACON 2的按鈕，......沒有任何變化！ 光扇曲線看起來與ACON 1相同。ACON 3在100度時也幾乎相同？
鏡頭非常令人滿意。
如果達不到我們的要求怎么辦？我們將優(yōu)化三個ACON時候，控制像質(zhì)。 這應(yīng)該能解決該問題。
我們也可以嘗試使用其他的玻璃組。
本課程展示了如何使用SYNOPSYS™中的工具設(shè)計無熱化鏡頭并不困難。
