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    [分享]Ansys Zemax | 內窺鏡物鏡系統(tǒng)初始結構的優(yōu)化提升(下) [復制鏈接]

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    只看樓主 倒序閱讀 樓主  發(fā)表于: 2023-06-25
    系統(tǒng)性能提升 E}%B;"b/Tj  
    M "ui0 ac  
    根據上篇 的內窺鏡系統(tǒng)分析,我們可以從四個方面對內窺鏡物鏡系統(tǒng)進行優(yōu)化:元件間距、圓錐系數(shù)、MTF 值以及畸變值。點擊優(yōu)化-評價函數(shù)編輯器以設置具體的評價函數(shù)。(聯(lián)系我們獲取文章附件) O8f?; ]  
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    首先,用三個 CONF 操作數(shù)將評價函數(shù)編輯器分為三個部分,在第一個 CONF 操作數(shù)的結構#一欄輸入1,即在此操作數(shù)后插入的后續(xù)操作數(shù)均用于對結構1進行優(yōu)化;在所有關于第一個結構的操作數(shù)后,插入第二個 CONF 操作數(shù),并在結構#一欄輸入2,同樣在此操作數(shù)后插入所有用于優(yōu)化結構2的優(yōu)化操作數(shù);第三個 CONF 操作數(shù)同理。 f<-Jg  
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    三種結構除了物距以外,其他的透鏡參數(shù)是完全相同的,因此,元件間距和圓錐系數(shù)的優(yōu)化操作數(shù)只需插入到其中一個 CONF 操作數(shù)后。 2"COP>  
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    元件間距:為了便于實際的生產制造,對第3、4個透鏡之間的間距進行控制,插入 MNCA 操作數(shù)(最小中心空氣厚度),將目標值設為 0.1 mm,權重設為1,起始面定義為表面7,終止面定義為表面8,通過優(yōu)化控制第3、4個透鏡間的距離大于 0.1 mm。 .[YuRLGz  
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    圓錐系數(shù):同樣對于實際的生產制造,通常我們想要控制圓錐系數(shù)分布在-100~100之間,則需使用到 COGT 操作數(shù)(圓錐系數(shù)>目標值)和 COLT 操作數(shù)(圓錐系數(shù)<目標值)。首先輸入 COGT 操作數(shù),表面序號設置為表面 8,因為我們主要需要對第8個面的圓錐系數(shù)進行限制,然后將目標值設為-48,權重設為1;再輸入 COLT 操作數(shù),同樣在面欄處輸入8,將目標值設為50,權重設為1,使得圓錐系數(shù)的值分布在-48~50之間,收緊對應的優(yōu)化目標。 n#mA/H;wV  
    X enE^e+9  
    MTF 值:由于系統(tǒng)中僅使用了偶次非球面表面和標準球面,屬于旋轉對稱系統(tǒng),因此我們只需要使用 MTFT 操作數(shù)(切向調制函數(shù))控制和優(yōu)化系統(tǒng)子午方向 MTF 值即可。系統(tǒng)的三種結構對應不同的 MTF 表現(xiàn),因此需要在每個 CONF 操作數(shù)后都添加 MTFT 操作數(shù)以對其相應結構的 MTF 進行優(yōu)化。對所有的 MTFT 操作數(shù),在采樣一欄輸入2,波長一欄輸入2(本例中的參考波長),設置9個視場(可以根據實際需要添加或刪減),空間頻率設為70,權重設為2。 O],T,Z?z  
    9U7nKJ+iby  
    而目標值可根據初始結構的 MTF 數(shù)值來設置,本例中,內窺鏡物鏡系統(tǒng)的初始結構1在70周期 /mm 時的 MTF 為0.23,則最開始優(yōu)化時將目標值設為0.3,優(yōu)化后評估值達到0.3后,再將目標值提升為0.4……依此對目標值進行修改,以漸進的方式對系統(tǒng) MTF 進行多次優(yōu)化,直到各優(yōu)化操作數(shù)的評估值不再滿足目標值,則停止對 MTF 的目標值進行提升。本例結構1中,70周期 /mm 最終的 MTF 為0.47左右。而對結構2、3的 MTFT 設置方法與結構1的相同,先觀察初始結構的 MTF,再以漸進的方式修改目標值對相應的結構進行優(yōu)化。 3v(*