在本课中,我们将设计一个目镜。我们将让计算机完成几乎所有工作。结果是一个具有良好性能的8片镜片的
镜头。
.b _? -Fv 我们假设
望远镜物镜图像直径为1.2英寸,我们希望观察者看到90度的无畸变图像。 这种镜头可以通过两种方式设计:从物镜到眼睛,或者从眼睛到物镜。 在这个例子中,我们将选择前一个方案。 (在第37课中,我们将以另一个方案进行。)
]-KV0H 我们将从远处的物镜将
光线对准镜头,首先对准镜头内一英寸的一点,并要求光线以45度的角度从轴上射出。
F;a3 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC)
BVAr&cu DoG%T(M!a9 TIME
V5Xi '= CORE 12
b8cVnP OFF 1 99
)]A9~H DSEARCH 5 QUIET
M,JA;a, _ SYSTEM
A^cU$V%?W ID EYEPIECE EXAMPLE
fkBLrw OBD 1.0E9 45 1.27
SW;HjQ>V UNI MM
"<*nZ~nE) WAVL CDF
*]'qLL7d WAP 1
G)~MbesJ END
.ujj:> w^U}|h" GOALS
Q!x`M4 ELEMENTS 9
qM*S*,s TOTL 200 .01
wlL8X7+: BACK 0 0
lDlj+fK FNUM 7.0 10
L^jaBl ASTART 5
1XGG.+D THSTART 5
Uf^RLdoDn RSTART 100
Lxz RT 0.25
wH#-mu#Yl< NPASS 80
e^Aa! ANNEAL 100 10 Q 100
Db,= 2e SNAP 10
]DU61Z"v?b TOPD
t5n2eOy~T STOP FIRST
b^%?S8]h STOP FREE
+/w(K, QUICK 50 100
<g*.p@o FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.
Fj,(_^ FWT 3 1 1 1 1 1
Li ij{ahm END
n3*UgNg%fK ) (+)Q'* SPECIAL AANT
;*.(. ACA 50 1 1
%P(;8sS ADT 10 .1 10
PlF!cr7:4 M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1
{:3.27jQ M -.008 10 A P HH 1
q`cEA<~S M -.004 10 A P HH .5
}U(\~
=D M -.0064 10 A P HH .8
\U Ax(; M 0 1 A P YA 1
jjX'_E S GIHT
90?,-6 END
erXy>H[; GO
.B6`OX&k TIME
(lieiye^ ^t`f1rGR 这是从DSEARCH 返回的图纸。
E3LBPXK 这些都是合理的目镜配置。 最好的一个在顶部,名为DSEARCH09.RLE,它在PAD中自动打开。
8znj~7}# 该程序创建了一个优化MACro并将其加载到编辑器窗口中。 在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。
Ew>~a8!Fq >H)^6sJ;%b PANT
ot]>}[
VY 0 YP1
g>UBZA4 VLIST RD ALL
8g.AT@ ,Q VLIST TH ALL
Is<x31R VLIST GLM ALL
;x,+*% END
0GS{F8f~, AANT P
692Rw}/ AEC
vJ~4D*(]l ACC
2ve
lH; M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM
NP$e-" 1 GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000
W^003*m~~K GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000
2wGF-V GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000
+g)_4fV0| GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000
wH+FFXGJs GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000
zjea4>!A2 GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000
Ft )t`E'%j GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000
mVa?aWpez GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000
]bs+: GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000
5r^1CFO GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000
"3\oQvi. GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000
n?zbUA# GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000
45?*:)l: M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL
A*rZQh
b[ ACA 50 1 1
S@9w'upd ADT 10 .1 10
g[m3IJzq M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1
W+8BQ-2 M -.008 10 A P HH 1
}Q!h ov M -.004 10 A P HH .5
2T//%ys= M -.0064 10 A P HH .8
AGl|>f) M 0 1 A P YA 1
".Lhte R? S GIHT
&7$,<9. END
9 %D$T'K SNAP 10/DAMP 1.00000
: :F! SYNOPSYS 80
o G(0i 让我们运行这个并观察镜头的改善结果。以下是我们在进行一些
优化和模拟退火后得到的结果:
J"/JRn 我们想要进一步改进。将OPD光扇图分配到PAD 2上,我们在全视场看到一个
波长的误差。
ov?.:M 准备一个新的MACro 如下:
'.]e._T dNOX&$/= STO 9
BO?mQu~ CHG
mGt\7&` NOP
0q:(-z\S4 18 TH 2000
>{j,+$%kp 19 YMT
zY]Bu-S3 20
0\?_lT2 END
8T8pAs0
p STEPS = 100
R#"U/8b>z PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1
]jHgo](% GET 9
]#Y| 运行这个宏。这将完成以下工作: 1.删除表面 18上的YMT解(通过 NOP, 删除所有解)。 2.把19号表面放在2000毫米的距离。 这将模拟假定在那个距离的望远镜目标。 3.将一个稍后会聚焦于表面20的YMT解赋给表面 19。 4.声明表面20,因此它是存在的。 5.在视场上制作表面19的主光线拦截图。如果光线全部撞击在表面19的中心附近,则像差将受到控制
.tZjdNE(h 我们想要避免 “芸豆”效应,如果瞳孔有很多球像,就会出现这种效应。 随着你的眼睛移动,视场的一部分图像会消失。
o}WB(WsG 在眼睛位置放大图像,然后单击按钮运行Pad Scan™↑。光线可以很好地瞄准眼点。虽不完美——但是,镜头的设计是关于权衡的,不是吗?我们认为这些小错误已经足够好了。
jz{(q; 接下来我们要检查畸变。一些质量差的目镜显示出明显的畸变,因此我们必须进行检查。命令GDIS 21 G将生成如下图片:
'dmp4VT3 我们通过在评价函数中加入一个项目得到了良好的性能,该项目取全局Y坐标并减去GIHT的值。可以这么做么?单位都错了!
\?bwm&6+r 该镜头处于AFOCAL模式,输出Y坐标实际上是来自轴的光线角度,以弧度为单位。GIHT类似地是在近轴上的弧度角。如果两者数值相同,则系统没有畸变。
R2Twm!1 现在难点是,我们必须检查图像质量。这是大约1/2波长的横向色差。为了分析这一点,我们给镜头设置了10个波长,根据天文物体和人眼的
光谱进行加权。首先,我们删除曲率求解,因此半径不会随光谱改变。
g,00'z_D }s`jl``PM CHG
C_;HaQiu NOP
&Pmc"9Rl END
di-O*ug MSW
b}ySZlmy 当光谱向导打开时,我们选择天文学资源例如太阳,月亮,行星。然后我们单击视觉,并选择视觉,明视觉。 单击10个波长的选项,然后单击“获取光谱”。
hknwis%y 这是
光源和探测器组合的光谱。单击精细设置,将光谱向右移动一点。然后对镜头单击应用于镜头并关闭对话框。
]NaMZ 关闭向导并打开MPF对话框。这将显示衍射点在视场上的扩散。选择外观显示,通过4放大,然后执行。
6'RZ 我们可以通过打开对话框MGS,选择绘制条纹 X设置为3,然后点击OK来显示图形系统总结
@?<N +qdH> 衍射限制了大部分视场的清晰度。我们必须判断目标值。这里显示的弥散斑与你眼睛能查看的清晰度相当。
kV*y_5g 这个镜头是DSEARCH列表上的头一个镜头,但是我们有时会尝试其他初始结构的镜头。请检查它们——并注意,由于我们在本课中使用了模拟退火特性,每次返回的结果都会有所不同。所以多运行DSEARCH几次,每次都要优化和检查结果。并尝试使用RSTART的值。
3S[w' 如果我们对这个目镜的结果满意的话,下一步就是把它优化成可加工的镜头。阅读有关IRG和ARGLASS的内容,您将了解更多。