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。
p4VSma_( 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。)
u&QKwD Uh 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。
[&Hkn5yq 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC)
dRvin[R8 .I$}KE) TIME
rsa&Oo
D> CORE 12
#t!}K_ OFF 1 99
.]Mn^2#j DSEARCH 5 QUIET
/)uM[ dnai SYSTEM
vuz4qCQ ID EYEPIECE EXAMPLE
P,bd' OBD 1.0E9 45 1.27
)y7_qxwbV UNI MM
=7
,Kf}6 WAVL CDF
EP7AP4 WAP 1
> 8]j
END
`Iy4=nVb pw'wWZE' GOALS
}1+%_|Y-E ELEMENTS 9
?TEK=mD#u TOTL 200 .01
@kD8^,( oH BACK 0 0
,ZI\dtl FNUM 7.0 10
Ua*&_~7kJ ASTART 5
_>bRv+RVR THSTART 5
H l j6$%. RSTART 100
cQpnEO&SL RT 0.25
G@d`F NPASS 80
N
b3$4(F ANNEAL 100 10 Q 100
+lO'wa7|3 SNAP 10
g8pm2o@S TOPD
dGgP_S STOP FIRST
J.M.L$ STOP FREE
|k-XBp QUICK 50 100
BH : FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.
#A <1aQ FWT 3 1 1 1 1 1
J me% END
0|)19LR DOm-)zl{|x SPECIAL AANT
r!/0 j) ACA 50 1 1
&+nRIv S_` ADT 10 .1 10
Sw!
j=`O M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1
w4MwD?i]R M -.008 10 A P HH 1
fU*C/ d3 M -.004 10 A P HH .5
=v" xmx&4 M -.0064 10 A P HH .8
}_4 6y*o8 M 0 1 A P YA 1
+?N}Y {Y& S GIHT
ged,> END
'm1. X-$V GO
|PM m?2^ R TIME
rH}fLu8,;Q P%o44|[][ 这是从DSEARCH 返回的图纸。
A1JzW)B 这些都是合理的目镜配置。 最好的一个在顶部,名为DSEARCH09.RLE,它在PAD中自动打开。
Mz|L-62 该程序创建了一个优化MACro并将其加载到编辑器窗口中。 在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。
<]#o*_aFP dl/X."iv! PANT
3;BvnD7 VY 0 YP1
0U&dq# VLIST RD ALL
I5pp "*u VLIST TH ALL
]O@"\_} VLIST GLM ALL
\5[-Ml END
zv%J=N$G AANT P
{fG|_+tl3o AEC
J@bW^>g*6u ACC
/(%Ig,<"JC M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM
R#6H'TVE GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000
_.f@Y`4d GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000
Q#rt<S1zW GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000
Hhf72IX GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000
BRtXf0~&p GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000
Kx]> fHK GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000
Dt {') GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000
2YIF=YWO}, GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000
FX 1C
e GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000
ze"~Ird GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000
Z t`j\^4n GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000
tP]q4i GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000
5^|"_Q#: M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL
U?6yke ACA 50 1 1
g3a/;wl ADT 10 .1 10
jT"r$""1d M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1
FU]4oKx M -.008 10 A P HH 1
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&l!$Sw-u; M 0 1 A P YA 1
t,?,F4j S GIHT
,|x\MHd?t_ END
#J~Xv:LgD SNAP 10/DAMP 1.00000
5byeWH0n3 SYNOPSYS 80
C"9"{ 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:
UG=I~{L 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。
!c_u-&b) 准备一个新的MACro 如下:
y1Z1=U*! '{^8_k\}B STO 9
#[,= 1Od(q CHG
:tlE`BIp NOP
k1wr/G'H[ 18 TH 2000
a],h<wGEx 19 YMT
=f4<({9 20
|<2
*v-a END
%ph"PR/t? STEPS = 100
NE[y|/ PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1
zze z~bv7: GET 9
]F_r6 *< 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
%6Rp,M9= 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。
E4i@|jE~) 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。
kXCY))vnn 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:
2mLUdx~c 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!
1 Xa+%n9 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。
,M{Q}:$+4 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。
6mAB(X^+ a G@nErdW CHG
Y^X:vI NOP
)8bFGX7| END
/o\U/I MSW
T(&kXMaB 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”。
fK);!Hh 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。
uNg'h/^NZ| 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。
"kU>~~y, 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
BMY>a 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。
uX98iJ 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。
|""=)-5N 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。