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。
~I_owCVZ 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。)
J=WB6zi 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。
XQ;I,\m 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC)
[ x> $Tl<V/ TIME
}Zl"9A#K CORE 12
oh}^?p OFF 1 99
Y_H/3?b% DSEARCH 5 QUIET
Up ?=m^ SYSTEM
Dm{Ok#@r2 ID EYEPIECE EXAMPLE
G!-J$@P OBD 1.0E9 45 1.27
m/${8 UNI MM
a1x7~)z>zi WAVL CDF
cx(2jk}6 WAP 1
2cnj@E:5l END
9&jPp4qG lmFA&s"m GOALS
9D4-^M:a ELEMENTS 9
E/O5e(h TOTL 200 .01
~$aTM_4 BACK 0 0
( tn<
VK. FNUM 7.0 10
pieT'mA ASTART 5
kojG-M THSTART 5
E$S`6+x`:a RSTART 100
oX|?:MS: RT 0.25
0\ f-z6 NPASS 80
8M93cyX ANNEAL 100 10 Q 100
vl5){@
SNAP 10
t .=Oj TOPD
1X@b?6 STOP FIRST
k=uZ=tUft* STOP FREE
ZgF/;8!~V- QUICK 50 100
BlaJl[P iv FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.
k^*$^;z FWT 3 1 1 1 1 1
YBylyVZ END
{%7<" l{EU_|q SPECIAL AANT
VD;j[~/Z ACA 50 1 1
#O|lfl>} ADT 10 .1 10
>l2w::l% M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1
|cu`f{E2] M -.008 10 A P HH 1
dQ6GhS~ M -.004 10 A P HH .5
<IH*\q:7 M -.0064 10 A P HH .8
U"x~Jb3]O M 0 1 A P YA 1
on50+)uN S GIHT
3H'*?|Y(# END
.eTk=i[N- GO
SsRVd^=;x TIME
ay[ZsQC PW^ 8;[\QP 这是从DSEARCH 返回的图纸。
)*HjRTF6G 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。
EIK*49b2 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。
4WG=m}X
B(Y.`L? %E PANT
|Mlh; VY 0 YP1
QK7e|M VLIST RD ALL
msG3~@q VLIST TH ALL
|8'B/
p= VLIST GLM ALL
~,Mr0 END
8r^j P.V AANT P
f!!P AEC
|D(&w+( ACC
J";=d4Sd M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM
`vX4!@Tw GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000
cuMc*i$w! GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000
4tnjXP8 GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000
:p$EiR GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000
TK %<a/ GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000
id4]|jb GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000
F,.Q|.nN GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000
Wx k;g GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000
X#7}c5^Y GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000
3FY_A(+ GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000
Z fqQ{_ GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000
|Cq8% GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000
[yvt1:q M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL
OaNc9c" ACA 50 1 1
3B -NYJa ADT 10 .1 10
-;<>tq'3` M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1
@Q3, bj M -.008 10 A P HH 1
O&= KlnI: M -.004 10 A P HH .5
v*Xk WH5 M -.0064 10 A P HH .8
V0S6M^\DK M 0 1 A P YA 1
1^tSn#j S GIHT
!c." END
N+hedF@ZU SNAP 10/DAMP 1.00000
~K%k
0kT SYNOPSYS 80
b_ZNI0Hp@ 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:
a>?p.!BM 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。
e@yx}:]h 准备一个新的MACro 如下:
sU0Stg8&b Vp\80D& STO 9
3Cd<p[%3#, CHG
g@}6N.]# NOP
qz87iJp& 18 TH 2000
+#9xA6,AE 19 YMT
e6o/q)9# 20
'#KA+?@ END
{9 Db9K^ STEPS = 100
D| [/>x PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1
Z$1.^H.Db GET 9
xg{VP7 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
,5=kDw2 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。
*^ey]),f54 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。
%kJh6J 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:
TG4^_nRl 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!
t z"5+uuu 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。
A%P 8c 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。
R/Tj^lM T0s35z9 CHG
"wC0eDf NOP
uvR0TIF4 END
[6G=yp MSW
/G{&[X<4U 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”。
-*r [ 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。
u/;_?zI 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。
`!<x"xKu 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
O(WEgz 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。
LgO i3 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。
?ISI[hoc 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。