切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 418阅读
    • 0回复

    [原创]SYNOPSYS 光学设计软件课程三十四:90度目镜 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线小火龙果
     
    发帖
    863
    光币
    1891
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-08-08
    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 V5X i '=  
        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 Liij{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。
     
    分享到