本帖最后由 opticsV 于 2019-5-8 09:52 编辑
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参考Donald Dilworth《Lens Design Automatic and quasi-autonomous computational methods and techniques》第42章
ZSEARCH
ZSEARCH程序将搜索镜头空间，以找到一个有潜力的初始结构。指定光学系统规格和所需的变焦结构。然后执行以下步骤:
1. 它构造了一系列候选镜头，初始尺寸根据二进制搜索方案或随机分配，取决于用户输入。这些被定义为ZFILE变焦镜头，其中物体坐标根据用户输入在变焦之间变化，并且变焦运动最初都为零。镜头至少由三组组成，不超过10组，每组包含一定数量的镜片。其中一些组被声明为变焦组。物体的规格是通过创建变焦组1和最终变焦组之间的物体来确定的，可以是线性的，也可以是通过一个逆二次公式确定的。
2. 该程序构造了一个PANT文件，它改变所有面的曲率的半径、除了最后一个之外的所有面的厚度，并且改变(如果系统不单波长，并且是可见光)每个镜片上的GLM变量。它还可以改变所有变焦组的变焦位置。
3.它跟踪上边缘和下边缘射线，以检查射线故障，这是常见的。如果找到了，它将使用像差误差和前面定义的变量提交一个快速优化。这通常是能够收敛光线，然后追迹光线。如果没有，则在多次尝试之后跳过该案例。
4. 它使用监视器设置AEC、ACC、AZA和ACA构造一个AANT文件。这些控制边缘和中心的厚度，使镜头是合理的，并监测变焦镜片是否重叠和避免折光射接近临界角。然后在输入的视场点上添加一组默认光线。(默认值为HBAR = 0 ，0.75和1.0。)如果系统不是单波长，它还纠正长波长和短波长的光线(从CORDER输入)。如果默认波长是(CDF)，这些颜色将是波长1和波长3。然后，它将添加到merit函数中。
6. 它为请求的循环数运行优化程序。
8. 当完成上述所有步骤后，它将与下一个候选镜头循环。
9. 如果多核模式是有效的(参见CORE)，则程序将试验用例按顺序分配给所有授权的CORE。这可以大大加快进程，如果您的PC具有这种功能，则鼓励您实现此模式。由于ZSEARCH比DSEARCH涉及更多的光线跟踪，因此这一步尤为重要。ZSEARCH创建的优化文件不能定义任何新的AI符号，但它将继承和尊重以前定义的任何符号。
变焦镜头光学规格
变焦镜头光学规格为：
F/3.5
半视场角14度
GIHT为5mm
焦距为20.05mm
半孔径为 2.85mm。
物距4米到无限远范围内聚焦。
8倍变焦镜头
镜头结构
这个变焦镜头将由四片透镜组组成，第一组有两片透镜，另三组各有三片透镜。共十一个镜片。第一组将用于范围对焦，最后一组用于在变焦范围内提供恒定的 F/number。
优化
运行C42M1.MAC，结果2D图如下
分析评价函数大的原因
通常人们想知道为什么 MF 不会降低。 在命令窗口键入 FINAL 5或者FF，以显示MF中的五个最大项目：
AAC监视器需要一个大于30mm的孔径，其像差比其他几个要大。
修改Zsearch代码
在宏ZSEARCH_OPT里，在AANT 文件中，更改命令行
AAC 30 1 5 为 AAC 35 1 5
点击ACON copy按钮，点击ACON 1按钮
点击Checkpoint按钮，设置检查点
运行ZSEARCH_OPT，模拟退火；点击Zoom Bar按钮，查看不同变焦位置
打开VIG模式 在Command Window中输入AEE 在新编辑器中输入如下命令 CHG VIG END ACON BUMP ZFOCUS 4000 4 15 5 PAD/U 将此宏命名为BUMP并运行
自动元件插入
在ZSEARCH_OPT的PANT文件之前添加
AEI 9 1 123 0 0 0 20 2
运行ZSEARCH_OPT
更改缩放设置 在Command Window中输入WS 点击ZFILE按钮，在WorSheet中添加DFOCUS和CUBIC命令 点击Update，点击Close
变焦按钮
点击ZoomSlider按钮，点击SCAN
增加变焦数到10
在Command Window中输入CAM 10 SET
在这10个新的变焦设置中有重叠
我们需要优化这10个变焦位置并消除重叠
优化10个变焦位置并消除重叠
将ZSEARCH_OPT改为如下，运行并模拟退火
自动元件删除
在ZSEARCH_OPT的PANT文件之前添加
AED 5 QUIET 1 123
运行ZSEARCH_OPT
用真实玻璃替换玻璃模型
运行BUMP宏，点击Save Log按钮
在Command Window中输入MRG
选择Ohara，QUIET，SORT，点击OK
最后一组需要4个元件
修改C42M1，将GROUP命令行改为GROUP 2 3 3 4
将AAC命令行改为AAC 35 1 5
运行C42M1，在ZSEARCH_OPT添加以下控制
ACA
ACM 3 1 1
ADT 7 .1 10
在WS中输入
APS -17
运行ZSERACH_OPT并模拟退火
运行BUMP宏
用真实玻璃替换玻璃模型
在Command Window中输入MRG
选择Ohara，QUIET，SORT，点击OK
检查变焦组光斑
现在检查光斑尺寸。在Command Window中输入
OFF 27
SSS .003
来在输入的尺寸上显示点符号。然后键入 MSF 以打开如下图的对话框
用同样方法可以查看其他变焦位置的光斑尺寸。
查看变焦组
在命令窗口输入如下命令，可同时查看所有变焦
OFF 65
ZDWG .25
感谢
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