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。
-mE 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。)
bcUC4g\9N 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。
>0kmRVd 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC)
H&~5sEGa U? {'n#n 5 TIME
<j{0!J@: CORE 12
E]e,cd OFF 1 99
GU:r vS! DSEARCH 5 QUIET
)!'Fa_$ e SYSTEM
@47[vhE ID EYEPIECE EXAMPLE
;Fx') OBD 1.0E9 45 1.27
P'-JbPXU UNI MM
tx2Vyu WAVL CDF
MFf05\aDu WAP 1
hO5K\QnRL END
i7i|370 Uc_'3|e GOALS
\Oi5=, ELEMENTS 9
XRClBTKF TOTL 200 .01
ZMdM_i? BACK 0 0
sKe9at^E]> FNUM 7.0 10
b*btkaVue ASTART 5
+vSCR(n THSTART 5
5%2ef{T[ RSTART 100
HXD*zv@ *6 RT 0.25
9(QU2QY NPASS 80
y%{*uH}SL ANNEAL 100 10 Q 100
Y&oP>n! ei SNAP 10
4w;rl(s TOPD
S^3g]5YX STOP FIRST
t}5'(9 STOP FREE
f}L>&^I) QUICK 50 100
/Ki0+(4 FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.
B, QC-Tn FWT 3 1 1 1 1 1
yq/[ /*7^ END
r24\DvS hEyX~f SPECIAL AANT
Y{%4F%Oy ACA 50 1 1
UgF) J ADT 10 .1 10
]&3s6{R M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1
Zp/qs
z(] M -.008 10 A P HH 1
I
ybl;u M -.004 10 A P HH .5
d[s;a. M -.0064 10 A P HH .8
{B'Gm]4 M 0 1 A P YA 1
,Hik (22 S GIHT
aHBByH END
W
/~||s GO
OvyB<r TIME
c7FfI"7HR R-g>W 这是从DSEARCH 返回的图纸。
LV}UBao5n 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。
H]%mP| 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。
^yn[QWFO . 1{vpX PANT
jw`&Np2Q VY 0 YP1
v`z=OHc VLIST RD ALL
y9V;IXhDc VLIST TH ALL
(&9DB VLIST GLM ALL
k#8S`W8^ END
oiTMP`Y AANT P
?`vM#) AEC
1jZDw~ ACC
|x _-I#H M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM
/tI d#/Y GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000
Z4wrXss~ GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000
;55tf
l GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000
w*&n(zJF> GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000
s8f3i\1 GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000
&J5-'{U|0 GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000
gTmUK{y' GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000
wzNt c)~i GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000
~xlMHf GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000
4e(9@OLP GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000
nJ'>#9~a'> GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000
Ovl?j&8 GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000
}\PE { M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL
C$AIP\j-
) ACA 50 1 1
a0V8L+v( ADT 10 .1 10
rvwl M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1
^| FVc48{ M -.008 10 A P HH 1
1A`?y&
Ll M -.004 10 A P HH .5
C]\^B6l< M -.0064 10 A P HH .8
[T.(MbP M 0 1 A P YA 1
\Age9iz& S GIHT
2-cU -i4 END
PO1:9 SNAP 10/DAMP 1.00000
rHC+nou SYNOPSYS 80
<WHs
让我们运行这个并观察镜头的改善结果。以下是我们在进行一些
优化和模拟退火后得到的结果:
RAv RNd 我们想要进一步改进。将OPD光扇图分配到PAD 2上,我们在全视场看到一个
波长的误差。
iS:PRa1 准备一个新的MACro 如下:
:N+#4rtgUY *Lb(urf STO 9
xu_XX#9?b CHG
:YRzI(4J NOP
VtzyB 18 TH 2000
s5zGg]0 19 YMT
,/w852|ub 20
#T$'.M END
)bIK0h STEPS = 100
7&RJDa:a7T PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1
9(N)MT5F GET 9
XTi0,e]5{u 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
r0?hX 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。
) v[Knp' 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。
y-) +I<M 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:
Z68Wf5@to& 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!
^qId]s 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。
} TX'Z?Lq 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。
_#^A:a^e8 >QZt)<[ CHG
x3I%)@-Z NOP
?{.b9` END
Wf`OyeRz MSW
$5Y^fwIK 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”。
,#
jOf{L* 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。
Xb+if 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。
xo)?XFM2 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
*09\\
G 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。
Y9H *S*n 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。
GdfKxSO 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。