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。
rNHV 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。)
*r3u=oWb 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。
j@s,5:;[ 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC)
T\HP5& =HvLuVc TIME
_bq2h%G=8 CORE 12
@*LESN>T@t OFF 1 99
xZ"kJ'C4} DSEARCH 5 QUIET
Q ?W6 SYSTEM
}oTac ID EYEPIECE EXAMPLE
">RDa<H] OBD 1.0E9 45 1.27
)@Yr HS4 UNI MM
D#9W [6 WAVL CDF
0 g(hY: WAP 1
4a~9?}V: END
QPa&kl 7"
cgj# GOALS
<<![3&p# ELEMENTS 9
<tTn$<b TOTL 200 .01
mE]W#?
BACK 0 0
=M9Od7\J FNUM 7.0 10
PFIL)D
|G ASTART 5
L``K. DF THSTART 5
WaWx5Fx+
RSTART 100
5B(r[Ni
b RT 0.25
!$5U\"M NPASS 80
BT+ws@|[ ANNEAL 100 10 Q 100
,G,T&W SNAP 10
M+^+u 1QQ0 TOPD
i_&&7. STOP FIRST
uEuK1f` STOP FREE
*%cI,}% QUICK 50 100
r,b-c FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.
jX{lo FWT 3 1 1 1 1 1
nmN6RGx END
B|~\m~ AuU:613]W8 SPECIAL AANT
gGdZ}9 ACA 50 1 1
uoKC+8GA ADT 10 .1 10
6i\b& M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1
W"WvkW>- M -.008 10 A P HH 1
@,sg^KB M -.004 10 A P HH .5
femAVx}go M -.0064 10 A P HH .8
g;bkVq M 0 1 A P YA 1
X;p,Wq#D' S GIHT
=RUKN38 END
i@_|18F]` GO
g!%csf TIME
Ph.$]yQCc]
Px K 这是从DSEARCH 返回的图纸。
GYv2^IB: 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。
U1rh[A> 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。
YrgwR <
v_ ?} PANT
e$tKKcj0T VY 0 YP1
P*(lc: VLIST RD ALL
M>_S%V4a VLIST TH ALL
c:~o e VLIST GLM ALL
ScfW; END
-i @!{ ? AANT P
'&T4ryq3" AEC
,)Z^b$H] ACC
E(
*$wD M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM
:ZU GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000
c#`Z[ GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000
Z)7
{e"5d GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000
!Nl"y'B| GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000
0 x"3 GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000
6576RT GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000
g[@]OsX GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000
9}2I'7] GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000
Q9#$4 GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000
8X*6i-j5E GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000
OBN]bvCJ GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000
1/w['d4l! GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000
Cg21-G. M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL
>&U]j*'4 ACA 50 1 1
'n.eCdj ADT 10 .1 10
-_pI:K[ M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1
l=
!KZaH M -.008 10 A P HH 1
w},k~5U^s M -.004 10 A P HH .5
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uu=e~K M 0 1 A P YA 1
+69sG9BA S GIHT
%t%+;(M9 END
G*Z4~-E4* SNAP 10/DAMP 1.00000
{n%F^ky+7 SYNOPSYS 80
]rHdG^0uss 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:
jr@<-. 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。
,1F3";`n[ 准备一个新的MACro 如下:
)BS./zD*[< m[ txKj.=_ STO 9
+l&ZN\@0X CHG
o $p*C NOP
"o}3i!2Qr 18 TH 2000
PGu6hV{ 19 YMT
|' mgo 20
+<AX
0( END
@;d(>_n STEPS = 100
H-0A&oG PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1
;9 XM
s) GET 9
*wyaBV?*K 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
Al'
sY^B 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。
G4MNcy 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。
0 Co_," 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|*-rca 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!
eA#J7=eC 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。
d^WVWk K 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。
^B>
4:+^ d5+ (@HSR CHG
86@"BNnTh NOP
m[Px|A5{ END
+@AN+!( MSW
I6'U[)% 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”。
i@Q)`>4 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。
KS1Z&~4 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。
# TC
x8]F 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
W9{6?,] 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。
)1Os+0az 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。
70a7}C\/o 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。