SYNOPSYS 光學設計軟件課程二十四:帶楔塊誤差的校驗和圖像誤差的 AI 分析的公差實例

課程二十四:帶楔塊誤差的校驗和圖像誤差的 AI 分析的公差實例


本課程將介紹前面討論的一些功能,并添加一些功能強大的新選項。在這里,我們將使用 BTOL 來計算八片式透鏡的公差,然后查看通過校驗單元格中的元件來補償楔形誤差的情況下的像質統計。最后,我們將在重新對焦鏡頭和校驗元件之后,檢查一組 100 個鏡頭的橫向色差的統計數據,這些鏡頭受公差限制。

這是一個 MACro,它將創建公差預算:

    
    FETCH X33            ! 拿出開始的鏡頭    
    BTOL 90                 ! 要求達到90%的置信度      
    TPR ALL                 ! 所有的表面都與試驗板相匹配。.    
    EXACT ALL INDEX           ! 假設收到所有熔體數據。    
    EXACT ALL VNO            ! 所以指數和色散的公差為零.    
    TOL WAF .18 .32 .18      ! 要求在三個視場點上的這個波前方差.   
    FOCUS REAL               ! 聚焦軸上圖像點   
    ADJUST 14 TH 100       ! 厚度為14(最后一個空域)的情況下.    
    PREP MC                 ! 準備好蒙特卡洛評估的輸入數據.    
    GO                    ! 開始BTOL.

SYNOPSYS 光學設計軟件課程二十四:帶楔塊誤差的校驗和圖像誤差的 AI 分析的公差實例的圖1


在 SYNOPSYS? 中打開名為 X33.RLE 的文件,我們使用  FETCH 命令將其取出。

運行此 MACro 時,BTO L公差已準備好并列在探測器上。現在我們需要使用 MC。調整 MACro由BTOL 準備,命名為 MCFILE.MAC。讓我們看看它包含什么。我們輸入 LM MCFILE 來加載 MACro:

    PANT                                                                                                    
    VY  14 TH                                                                                    
    END                                                                                                     
    AANT                                                                                                    
    M   0.000000E+00 0.3333    A  2 XC  0.000 0  .1      0.000                                              
    M   0.297888E-05 0.3333 SR A  2 YC  0.000 0  .1      0.000                                              
    M   0.000000E+00 0.3333    A  2 XC  0.000 0 -.1      0.000                                              
    M  -0.297888E-05 0.3333 SR A  2 YC  0.000 0 -.1      0.000                                              
    M   0.297888E-05 0.3333    A  2 XC  0.000 .1 0       0.000                                              
    M   0.000000E+00 0.3333 SR A  2 YC  0.000 .1 0       0.000                                              
    M  -0.297888E-05 0.3333    A  2 XC  0.000 -.1 0      0.000                                              
    M   0.000000E+00 0.3333 SR A  2 YC  0.000 -.1 0      0.000                                              
    M  -0.177179E-02 0.3333    A  2 XC  0.000 -.64 .64   0.000                                              
    M   0.177179E-02 0.3333 SR A  2 YC  0.000 -.64 .64   0.000                                              
    M   0.177179E-02 0.3333    A  2 XC  0.000 .64 .64    0.000                                              
    M   0.177179E-02 0.3333 SR A  2 YC  0.000 .64 .64    0.000                                              
    M   0.177179E-02 0.3333    A  2 XC  0.000 .64 -.64   0.000                                              
    M  -0.177179E-02 0.3333 SR A  2 YC  0.000 .64 -.64   0.000                                              
    M  -0.177179E-02 0.3333    A  2 XC  0.000 -.64 -.64  0.000                                              
    M  -0.177179E-02 0.3333 SR A  2 YC  0.000 -.64 -.64  0.000                                              
    M   0.000000E+00 0.6667    A  3 XC  0.000 0  0.      0.000                                              
    M   0.000000E+00 0.6667    A  3 YC  0.000 0  0.      0.000                                              
    M   0.000000E+00 0.6667    A  3 XC  0.000 0  .1      0.000                                              
    M   0.149917E-03 0.6667    A  3 YC  0.000 0  .1      0.000                                              
    M   0.000000E+00 0.6667    A  3 XC  0.000 0 -.1      0.000                                              
    M  -0.149917E-03 0.6667    A  3 YC  0.000 0 -.1      0.000                                              
    M   0.149917E-03 0.6667    A  3 XC  0.000 .1 0.      0.000                                              
    M   0.000000E+00 0.6667    A  3 YC  0.000 .1 0.      0.000                                              
    M  -0.149917E-03 0.6667    A  3 XC  0.000 -.1 0      0.000                                              
    M   0.000000E+00 0.6667    A  3 YC  0.000 -.1 0      0.000                                              
    END                                                                                                     
    SYNOPSYS 10                                                                                             
    MC

根據要求,PANT 文件中的最后一個空氣間隔是變化的,并且 AANT 文件定義了一個評價函數,如果調整能夠恢復名義設計完全相同的光線模式,它將精確地收斂到零。現在我們需要準備我們的 MC MACro。(這是我們指定所需蒙特卡羅分析的文件,而上面顯示的文件 MCFILE.MAC 指定了我們想要在每個案例上運行的調整。它們是單獨的文件。)

首先,我們將使用隨機楔形方向運行 MC。這是 MACro:

    
    MC ITEMIZE    
    SAMP 1    
    LIB 5    
    !QUIET   ! 這一點被注釋掉了,用于測試    
    WORST ALL 5    
    WEDGES CLOCK    
    TEST    GO

在這里,我們不優化任何東西,只是準備一個單一的擾動示例,以便我們可以檢查它。(元件現在都有楔形誤差,因此 PAD 顯示不能像以前那樣為元件著色。)

SYNOPSYS 光學設計軟件課程二十四:帶楔塊誤差的校驗和圖像誤差的 AI 分析的公差實例的圖2

好吧,讓我們運行一組 100 個鏡頭并查看統計數據。首先我們 GET 5,然后注釋掉 TEST 指令并更改樣本編號。

    
    MC ITEMIZE    
    SAMPLES 100 ! 要求提供一套100片的鏡片.    
    LIBRARY 5    
    QUIET    
    WORST ALL 1    
    THSTAT UNIFORM    
    WEDGES RANDOM    
    !TEST     
    GO

當 MC 完成時,我們將獲得 MC PLOT 的統計圖

SYNOPSYS 光學設計軟件課程二十四:帶楔塊誤差的校驗和圖像誤差的 AI 分析的公差實例的圖3

我們繼續操作,更改我們的 MACro 如下:

    
    MC ITEMIZE    
    SAMPLES 100    
    LIBRARY 5    
    QUIET    
    WORST ALL 1    
    THSTAT UNIFORM    
    WEDGES CLOCK       ! 每種情況下的楔形誤差時鐘.    
    TEST               ! 再次做一個單一的測試案例.    
    GO

現在,程序將使用 GROUP 而不是 RELATIVE 傾斜,使用不同的協議對元件傾斜進行建模。這釋放了每個元件上的 gamma 傾斜,用于引起楔形誤差。我們要測試一個例子,以便我們可以檢查錯誤是如何定義的。執行此操作后,我們會查看擾動鏡頭的 ASY 列表:

SYNOPSYS 光學設計軟件課程二十四:帶楔塊誤差的校驗和圖像誤差的 AI 分析的公差實例的圖4

從該列表中我們看到表面 1,5,7,9 和 12 已經被分配了組傾斜。除了表面 1 上的 gamma 傾斜之外,我們將改變所有這些,這提供了參考方向。

好的,我們需要修改我們的文件 MCFILE.MAC,添加 gamma 傾斜變量。我們也選擇在進行更復雜的優化時進行。然后我們保存新的 MACro,以便 MC 能夠打開它并查看更改。它看起來像這樣:

    
    PANT
    VY  14 TH 10000 .01
    VY 5 GPG
    VY 7 GPG
    VY 9 GPG
    VY 12 GPG
    END                                                                                                     
    AANT
    M 0 1 A P YA
    M 0 1 A P XA
    GSR .5 10 5 M 0 0 0 F
    GNR .5 2 3 M .7 0 0 F
    GNR .5 1 3 M 1 0 0 F
    GNR .5 2 3 M -.7 0 0 F
    GNR .5 1 3 M -1 0 0 F
    END                                                                                                     
    SYNOPSYS 10                                                                                             
    MC

當我們運行它時,我們得到改進的統計數據,在命令窗口輸入 MC PLOT

SYNOPSYS 光學設計軟件課程二十四:帶楔塊誤差的校驗和圖像誤差的 AI 分析的公差實例的圖5

該課程幾乎已經完成 - 但是假設這個鏡頭必須用于能很好地控制橫向色差的設備中。我們想知道每種情況優化后產生的像差的統計數據。我們在文件 MCFILE.MAC 中添加了一些AI輸入,現在讀取如下:

    
   PANT
   
   VY 14 TH
   
   VY 5 GPG
   
   VY 7 GPG
   
   VY 9 GPG
   
   VY 12 GPG
   
   END
   
   AANT
   
   M 0 1 A P YA
   
   M 0 1 A P XA
   
   GSR .5 10 5 M 0 0 0 F
   
   GNR .5 2 3 M .7 0 0 F
   
   GNR .5 1 3 M 1 0 0 F  
   
   GNR .5 2 3 M -.7 0 0 F
   
   GNR .5 1 3 M -1 0 0 F
   
   END
   
   SYNOPSYS 10
   
   Z1 = XA IN COLOR 1                ! 獲取元件1的主光線的實際X坐標.
   
   RMS 1 0 555                       ! 運行RMS命令,它也能找到中心點.
   
   Z2 = FILE 4                       ! 這是X中心點的位置,相對于主光線而言,
   
   Z3 = FILE 5                       ! 這是Y中心點的位置,相對于主光線而言.
   
   Z4 = YA IN COLOR 1                ! 同時得到實際的Y坐標.
   
   Z5 = XA IN COLOR 3                ! 在元件3中做同樣的事情.
   
   RMS 3 0 555
   
   Z6 = FILE 4
   
   Z7 = FILE 5
   
   Z8 = YA IN COLOR 3
   
   = SQRT((Z1 + Z2 - Z5 - Z6)**2 + (Z3 + Z4 - Z7 - Z8)**2)       ! 分離.
   
   Z9 = FILE 1                       ! 將其加載到變量Z9中,并告訴MC
   
   MC IZ9 "RedCen-BlueCen"           ! 收集統計資料,并繪制帶有此標簽的Z.  
   
   MC
   

現在,當我們運行 MACro 時,MC 將橫向色差的統計數據添加到第二個繪圖頁面,該頁面還顯示調整統計數據。

SYNOPSYS 光學設計軟件課程二十四:帶楔塊誤差的校驗和圖像誤差的 AI 分析的公差實例的圖6

這是一個高級的課程,它展示了 SYNOPSYS? 中的一些不尋常的功能。

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