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    [求助]请教各位开普勒望远系统设计 [复制链接]

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    离线lena
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2010-02-26
    — 本帖被 cyqdesign 从 望远镜光学设计 移动到本区(2013-09-03) —
    关键词: 开普勒视场
    求助 用zemax软件设计一个开普勒望远系统,放大率 -5X,出瞳距 l>6mm,出瞳口径D'=4mm, 视场2ω=6°。
     
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    离线kimclps
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    只看该作者 1楼 发表于: 2010-03-09
    出瞳口径D'=4mm,  放大率 -5X,表示入瞳口徑=4*5=20mm, c- @EHv  
    #^i+'Z=L  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 d]=>U^K  
    FuBUg _h  
    (2) 物鏡焦距選擇>80mm以上的doublet,作為起始值(樓主未指定系統總長,否則物鏡焦距可再限縮範圍)。 GBd mT-7  
    &|zV Wl  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 l$!NEOK  
    (@\0P H0  
    (4) 目鏡焦距=物鏡焦距/5,因為最少有80/5=16,因此出瞳距 l>6mm不會有問題。 Xa>c ]j  
    E*9W'e~=  
    [vdC$9z,  
    离线duanxy
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    只看该作者 2楼 发表于: 2010-03-11
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    为何要加prism啊?
    离线kimclps
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    只看该作者 3楼 发表于: 2010-03-13
    物鏡是一個正透鏡,所成的像與物比較,是呈上下相反、左右顛倒;如果就依此狀態以目鏡放大, nQ'AB~ Do  
    最終像會是上下相反、左右顛倒的像,不利於地上景物的觀察使用。因此,需要使用一組(兩個) &\r_g!Mh  
    prism將物鏡的成像變為和物相同的方向。
    离线lena
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    只看该作者 4楼 发表于: 2010-03-14
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    你好,我是初学者,我只要成上下相反,左右颠倒的像就可以了,不要那个prism了。系统总长没有要求,合理就行~ Le c%kC  
    你能帮我看看设计吗?我选好了参数,但是后面调整像差不会~ O7I|<H/gVE  
    P1QGfp0-J  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 PR1%  
    #EU x1II  
    计算物镜参数: QGd"Z lQ  
    焦距 f’=110mm 5 %aT  
    视场 2w=6° -zL xT  
    物镜通光直径 D=20mm *,__\/U98  
    相对孔径 1:5.5 C0Ti9  
    选用双胶合物镜。 uH!;4@ uI  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数:f’=299.64  D/f’=1:6  2w=6° <?iwi[S  
          r            d         glass y#;@~S1W  
                                   1,1,1 #9Dixsl*Q  
    181.97       9           K9 w-MnJ(r  
    -133.05      6          ZF2 /!0{9F<  
    -397.2                   1,1,1 X'>]z'0W  
    焦距与设计焦距110mm相差较大,用缩放法得到以下原始系统结构参数: niN$!k+Jr  
        r         d         glass o %tvwv  
                                  1,1,1 <:BhV82l  
      66.8        3.3        K9 [&FWR  
    -48.84      2.2        ZF2 <)(STo  
    -145.81               1,1,1 eJ!a8   
    ~A=Z/46*Z  
    计算目镜各参数: # S4{,  
    视场 2w’=31° iPJZ%  
    焦距 f’=22mm a|@^ N  
    相对孔径 1:5.5 } Pc6_#  
    选用对称式目镜。 SNd]c  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: E8Wgm 8  
         r          d           glass s&$Zgf6Z  
                                        1,1,1 Mzxy'U V  
        76.6         1.5           ZF1 5fBW#6N/  
       24.6          7             K9 -pR1xsG  
       -30.6        0.1         1,1,1 U;4:F{3m   
       30.6          7            K9 2FS,B\d  
      -24.6        1.5          ZF1 S<LHNZu|^A  
      -76.6                      1,1,1 ~Hs a6F&F  
    8P'>%G<m  
    因为没有规定物镜的球差,彗差,轴向色差,我也不知道该定多少~ *(x`cf;k  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? rf8`|9h"7  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? `riK[@  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! /5_!Y >W  
    }T+pd#>  
    [ 此帖被lena在2010-03-14 15:13重新编辑 ]
    离线lena
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    只看该作者 5楼 发表于: 2010-03-14
    请各位大侠指点指点~
    离线kimclps
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    只看该作者 6楼 发表于: 2010-03-15
    回 4楼(lena) 的帖子
    (1) ZEMAX裏沒有K9的材料,所以我用H-K9L取代,應該非常接近。 3xh~xE  
    \:\rkc9LI  
    (2) 物鏡部分非常接近了,如果說還有要改進的大概有以下兩點 : J(VJMS;_  
    Y+sycdq  
       (a) 軸向色差(axial color),調整成F線在最大口徑處的球差量=C線在零口徑處值<樓主的F線稍 Sim\+SL{#  
    x\GCsVy  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 c Q|nL  
    SI)u@3hl&w  
       (b) d線的球差最大口徑處可以讓它稍微over一點,用以補償目鏡會帶進來的under量<不處理 *obBo6!zM  
    |28z4.  
          也沒關係,因為球差量很小> ,D3?N2mB  
    +glT5sOk  
    (3) 目鏡部分則像散(astigmatism)<需要將目前倒向左側under的情形,校成field curvature較小的 KE`}P<K&  
    B{lBUv(B  
       情形>、倍率色像差(lateral color)都未校正好,需要處理。另外目鏡焦距好像不是你所說的22mm,而是26mm E=3<F_3W  
    {xp/1? Mo*  
    (4) 物、目鏡要合在一起: hdp;/Qz&  
    ,n}X,#]  
          (a) 前三面為你的物鏡數據,第3面的thickness設為solve type=marginal ray height其參數height=0  pupil zone=0 3VbMW,_&"  
    *pCT34'--  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 \IbGNV`q  
    V.6h6B!vB  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> c%yhODq/  
    _<|NVweFS  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> (V)nHF*<>  
    vX;WxA<  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 r1yz ?Y_P  
    %Iw6oG  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter _$]3&P  
    (PE x<r1   
    [ 此帖被kimclps在2010-03-20 20:50重新编辑 ]
    离线lena
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    只看该作者 7楼 发表于: 2010-03-15
    目镜我还是不懂~~ 'KvS I=$  
    m31l[e  
    焦距26怎么得到的? U9"g;t+/   
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 ymH>] cUm  
    J5dwd,FQ  
    (D2G.R\pr  
    我是菜鸟,目镜的优化我一点也不会,例如自变量,选择三个曲率半径,这是对称的,设为变量优化后就不是对称目镜了,这该怎么办?目镜的转置我也不会 Z~R7 G  
    S 7pf QF  
    哎,我是问题学生~岔个题外话,kimclps你是哪里人啊?为什么用的繁体啊?呵呵 slUnB6@Q  
    对了,我的K9玻璃是装了个中国的玻璃库~
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    离线lena
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    只看该作者 8楼 发表于: 2010-03-15
    回 6楼(kimclps) 的帖子
    你真是救星,我看到了希望~
    离线kimclps
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    只看该作者 9楼 发表于: 2010-03-17
    回 7楼(lena) 的帖子
    (1) 你的檔案我沒辦法打開,解壓縮時出現缺少part2的錯誤訊息。 E!A+J63zsw  
    >o:y.2yCe  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 [n]C  
    h\T}$jgfWm  
    (3) 要維持對稱形式,將1、2、3面的曲率半徑設為變數,第1、2、3面間隔為變數 QLxe1[qI  
    kxQ al  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 = }ELu@\V[  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 .(^%M 2:6  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 r\A|fiL  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 k1'd';gQ  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 a#D \8;  
    fQU5'wGp  
        即可在優化中維持對稱。 ]FNe&o1zX  
    7Y?59 [  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> y_``-F&Z  
    -{2Vz[[  
         reverse elements選擇啟始面和結束面,不過通常最前或最後面的thickness轉置後可能有 (}RTHpD  
    /Qu<>#[?  
       錯要加以修正。 rF$ S  
    |F4)&xN\  
    (5) 每個人都是由不懂開始學起,有些經驗後要回饋提攜後輩,因此無所謂問題學生或救星的 ;fYJ]5>  
    XE'3p6  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 s .@Szq  
    I p<~Y  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) 4`Cgz#v {  
    C%#w1k  
          然後再加入其它自己想要控制的項目例如焦距,AXCL等。但優化是要自己去努力Try後分析 J``5;%TJp  
    lSfPOx;*  
       、判斷、修改才會進步。 ),>whCtsI  
    :*M2@