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。
os lJC$cy' 我们假设
望远镜物镜图像直径为1.2英寸,我们希望观察者看到90度的无畸变图像。 这种镜头可以通过两种方式设计:从物镜到眼睛,或者从眼睛到物镜。 在这个例子中,我们将选择前一个方案。 (在第37课中,我们将以另一个方案进行。)
LjB;;&VCn 我们将从远处的物镜将
光线对准镜头,首先对准镜头内一英寸的一点,并要求光线以45度的角度从轴上射出。
m~hoE8C$ 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC)
nqVZqX@oE w$Ot{i|$( TIME
AJ^#eY5 CORE 12
MZJ]Dwt] OFF 1 99
<M]h{BS= DSEARCH 5 QUIET
Wu6<\^A SYSTEM
Va
VN ID EYEPIECE EXAMPLE
6$fYt&1 OBD 1.0E9 45 1.27
6x)$Dl UNI MM
J[~5U~F WAVL CDF
R9rj/Co WAP 1
!QI\Fz? END
%M|,b!eF E m
6Qe GOALS
KOz(TZ?u ELEMENTS 9
!HeSOzN TOTL 200 .01
}N0Qm[R BACK 0 0
1?* FNUM 7.0 10
(+<1*5BEkT ASTART 5
@H>@[+S# THSTART 5
D?yG+%&9 RSTART 100
%ek'~ RT 0.25
cRd0S*QN2 NPASS 80
jn >d*9u ANNEAL 100 10 Q 100
-x8nQ%X SNAP 10
:0)3K7Q TOPD
{U<xdG STOP FIRST
`LAR@a5i STOP FREE
x_Jwd^`t! QUICK 50 100
4wd&55=2 FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.
8}X5o]Mv FWT 3 1 1 1 1 1
]lw|pvtd END
!zj0/Q G\ iRg7*MQu SPECIAL AANT
VhjM>( ACA 50 1 1
~_s?k3cd ADT 10 .1 10
Uj+j}C M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1
;zM*bWh9 M -.008 10 A P HH 1
P`s M -.004 10 A P HH .5
\<}&&SuH M -.0064 10 A P HH .8
Ev7J+TmXM M 0 1 A P YA 1
-C(b,F%% S GIHT
c|F[.;cR END
p ~noM/*2r GO
6 3`{.yZ*z TIME
o?1;<gs .s+aZwTMT 这是从DSEARCH 返回的图纸。
~%?`P/.o 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。
B+^(ktZp@ 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。
h~{aGo H$G0`LP0/a PANT
FnJ?C&xK VY 0 YP1
HV6f@ VLIST RD ALL
S=_vv)6+4 VLIST TH ALL
z'uK3ng\hH VLIST GLM ALL
%IC73? END
pv^O"Bs AANT P
WTImRXK4 AEC
"#( T ACC
;<G=M2 M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM
~QvqG{bFB GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000
kP/M<X" GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000
6s0_#wZC GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000
5M9 I, GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000
0b4R GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000
22f`LoM GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000
[<'-yQ{l\ GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000
5@^ dgq GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000
Q{B}ef GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000
LM&y@"wfm GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000
CHV*vU<N GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000
$Of0n` e GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000
!"8fdSfg
w M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL
p~*UpU8u ACA 50 1 1
,t\* ZTt$ ADT 10 .1 10
R(n^)^? M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1
Bz5-ITX
M -.008 10 A P HH 1
i1S>yV^l M -.004 10 A P HH .5
2h[85\4 M -.0064 10 A P HH .8
[HCAmnb M 0 1 A P YA 1
keB&Bjd& S GIHT
{uGP&cS~( END
P(t[
eXe SNAP 10/DAMP 1.00000
1Bpv"67 SYNOPSYS 80
5Ri6Z#qm 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:
e9Nk3Sj] 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。
n u'M
39{ 准备一个新的MACro 如下:
qhT@;W/X Zh_|m#) STO 9
JPGzrEaZ CHG
i\W/C NOP
>@"Oe 18 TH 2000
irN6g#B?
19 YMT
Yv:55+ e!| 20
bf9a1<\ END
$V1;la! STEPS = 100
QR1{ w'c PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1
To?W?s GET 9
1UKg=A-q 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
(
H6c{'& 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。
:>+s0~ 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[L-7^o@y 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:
N 5 $c]E 我们通过在评价函数中加入一个项目得到了良好的性能,该项目取全局Y坐标并减去GIHT的值。可以这么做么?单位都错了!
|Pg@M 该镜头处于AFOCAL模式,输出Y坐标实际上是来自轴的光线角度,以弧度为单位。GIHT类似地是在近轴上的弧度角。如果两者数值相同,则系统没有畸变。
Offu9`DiZ 现在难点是,我们必须检查图像质量。这是大约1/2波长的横向色差。为了分析这一点,我们给镜头设置了10个波长,根据天文物体和人眼的
光谱进行加权。首先,我们删除曲率求解,因此半径不会随光谱改变。
g55`A`5%C _cu:aktf2 CHG
jAud {m*T NOP
/{|fyKo\? END
A]XZnQ MSW
QcgfBsv96 当光谱向导打开时,我们选择天文学资源例如太阳,月亮,行星。然后我们单击视觉,并选择视觉,明视觉。 单击10个波长的选项,然后单击“获取光谱”。
.w]GWL 这是
光源和探测器组合的光谱。单击精细设置,将光谱向右移动一点。然后对镜头单击应用于镜头并关闭对话框。
q`pP$i: 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。
vsa92c@T 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
Ek6MYc8<b~ 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。
#vry0i 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。
5|1T}Z#; 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。