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{NxL3-> 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。)
&zJI~R 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。
l53i
{o 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC)
U+!RIF[Je efQ8jO TIME
|qw0:c=7! CORE 12
z;qDl%AF OFF 1 99
[KK
|_ DSEARCH 5 QUIET
z+"$G SYSTEM
4EqThvI{ ID EYEPIECE EXAMPLE
}emUpju<C OBD 1.0E9 45 1.27
H3rA
?F#+* UNI MM
vXDs/,`r WAVL CDF
<VxA&bb7c WAP 1
hObL=^F END
~ n]5iGz EwPrh GOALS
*k LFs|U ELEMENTS 9
DU!T#H7 TOTL 200 .01
K{ P-+( BACK 0 0
$f
=`fPo FNUM 7.0 10
E`fG9:6l] ASTART 5
;JkSZs3 THSTART 5
Yqs=jTq`{ RSTART 100
>-MnB RT 0.25
Ms!EK NPASS 80
xOTvrX ANNEAL 100 10 Q 100
<[db)r~c SNAP 10
u} mj)Nk TOPD
X"{%,]sb G STOP FIRST
H a!,9{T STOP FREE
(]#^q8)]\9 QUICK 50 100
_w\9
\<% FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.
0<m7:D
Gd FWT 3 1 1 1 1 1
7h
54j END
ZsP ^< Cf[tNq SPECIAL AANT
q }@L "a` ACA 50 1 1
GY$Rkg6d ADT 10 .1 10
V"#0\|]m M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1
w0BphK[ M -.008 10 A P HH 1
0>|q[SC M -.004 10 A P HH .5
c-$rB_t+ M -.0064 10 A P HH .8
=0cTct6\ M 0 1 A P YA 1
*?m)VvR>| S GIHT
#kW=|8X END
JG!B3^qB GO
%ztZ#h~g TIME
e/D{^*~S B[uyr)$ 这是从DSEARCH 返回的图纸。
y<Koc>8 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。
`PUqz& 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。
KTm^}')C8 b-&rMML PANT
*Dp&;, b VY 0 YP1
E'WXi!>7p VLIST RD ALL
[5P-K{Ko VLIST TH ALL
{I{ 0rV VLIST GLM ALL
>fC&bab END
84(Jo_9 AANT P
t utk*|S AEC
1`8s
"T ACC
+
f6LG 0q M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM
zB%~=@Q^6 GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000
o26Y}W GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000
H(^Ehv> GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000
@)b'3~D GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000
6(E4l5% GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000
1GN^uia7 GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000
x]7:MG$ GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000
)w].m GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000
;#Po}8Y= GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000
.B`$hxl*0c GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000
&E`Nu (e GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000
<f7 O3 > GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000
s,_+5ukv M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL
08ZvRy(Je< ACA 50 1 1
$oW=N ADT 10 .1 10
/g u
VA M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1
UuIjtqW M -.008 10 A P HH 1
#4AU&UM+i M -.004 10 A P HH .5
6/;YS[jX M -.0064 10 A P HH .8
6[t<g= M 0 1 A P YA 1
NCk-[I?R S GIHT
ranem0KQ)] END
hlVC+%8 SNAP 10/DAMP 1.00000
'
#K@%P SYNOPSYS 80
"W5MZ 让我们运行这个并观察镜头的改善结果。以下是我们在进行一些
优化和模拟退火后得到的结果:
VESvCei 我们想要进一步改进。将OPD光扇图分配到PAD 2上,我们在全视场看到一个
波长的误差。
j}Tv/O,f 准备一个新的MACro 如下:
z_'^=9m Oem1=QpaC STO 9
A ON
|b\? CHG
}d5]N NOP
qK'mF#n0# 18 TH 2000
j"jssbu} 19 YMT
ewcFzlA@ 20
0j$=KA END
]:f.=" STEPS = 100
4<s;xSCL PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1
fS}Eu4Xe GET 9
Uv59 XF$ 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
z
4}"oQk:r 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。
z"6o|]9I 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。
lZwjrU| _ 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:
:+YHj)mN 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!
+/&rO,Ql 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。
p7+{xXf 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。
u4lM>(3Y} kgBkwp CHG
pRfKlTU\ NOP
vT5GUO{5 END
Cnpl0rV~5 MSW
JSg=9p$ 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”。
;FlDRDZ% 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。
%#%YU|4R 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。
Q8HNST($? 我们可以通过打开对话框MGS,选择绘制条纹 X设置为3,然后点击OK来显示图形系统总结
A#$l;M.3R 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。
+!@xH]; 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。
7_Vd%<: 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。