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。
3o?eUwI} 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。)
eA-oqolY 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。
$,U/,XA
{E 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC)
Og1vD5a 3Wv^{|^ TIME
NW`.7'aWT CORE 12
,zHL8SiTX OFF 1 99
U0:*?uA. DSEARCH 5 QUIET
:Hm'o} SYSTEM
42"nbJ ID EYEPIECE EXAMPLE
gH'hA' OBD 1.0E9 45 1.27
4W*o:Y! UNI MM
H{=G\N{ WAVL CDF
\ f+;X WAP 1
.nrbd#i- END
$6wSqH?q 4aBVO%t GOALS
\X%FM"r ELEMENTS 9
eUB!sR% TOTL 200 .01
*P`wuXn}
BACK 0 0
rnhLv$ FNUM 7.0 10
XL.f`N.O ASTART 5
ut560,h~ THSTART 5
5=
&2= RSTART 100
d!R+-Fp RT 0.25
r1<*=Fs=>> NPASS 80
PN]hG,q*4O ANNEAL 100 10 Q 100
8Z9>h:c1 SNAP 10
w[gt9]}N TOPD
Pm)*zdZ8 STOP FIRST
J.4U;A5 STOP FREE
54>0Dv??H QUICK 50 100
CV"}(1T FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.
,v8e7T FWT 3 1 1 1 1 1
fTy:Re END
K\U`gTGc HSG Ln906 SPECIAL AANT
O H2IO ACA 50 1 1
GyQFR ? ADT 10 .1 10
[=jZP,b&), M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1
l%GArH` M -.008 10 A P HH 1
Lr*PbjQDIY M -.004 10 A P HH .5
}'x)e M -.0064 10 A P HH .8
c{y'&3\
M 0 1 A P YA 1
[}HPV+j=U S GIHT
m-Jy
4f# END
~%>i lWaHB GO
g tMR/P:S TIME
7MrHu2rZ= mq4Zy3H 这是从DSEARCH 返回的图纸。
)yig=nn 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。
%4!^AA% 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。
06AgY0\ -avxH?;?7 PANT
56s%Qlgx VY 0 YP1
W>w(|3\ VLIST RD ALL
SceHdx(] VLIST TH ALL
\v-I<":: VLIST GLM ALL
bskoi;)u END
lJFy(^KQG, AANT P
7M~ /
q. AEC
c;q=$MO` ACC
L{jx'[C M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM
qdpi-*2 GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000
o[Qb/ 7 GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000
v?]a tb/h` GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000
b?`2LAgn GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000
Ip7#${f5M GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000
+=9iq3<yfS GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000
$[`rY D/. GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000
+i!HMyM GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000
Hm'fK$y( GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000
bFN/{^SB GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000
HM)D/CO,? GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000
.>TG{>sH GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000
.+XK>jl+ M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL
!$1qnsz ACA 50 1 1
%.`u2'^ ADT 10 .1 10
(Ox&B+\v+v M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1
7)<Ib
j<M M -.008 10 A P HH 1
bl>W i@GL M -.004 10 A P HH .5
K!ogpd&X& M -.0064 10 A P HH .8
4t =Kt M 0 1 A P YA 1
tik*[1it S GIHT
}a!|n4|` END
xV+\R/)x
SNAP 10/DAMP 1.00000
{9Qc\Ij SYNOPSYS 80
,8Q0AkG 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:
/2T
W?a 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。
vjGJRk|XED 准备一个新的MACro 如下:
a"xRc NVkYm+J# STO 9
A3 TR'BFw- CHG
feB ?
NOP
Wx3DWY; 18 TH 2000
DI;LhS*z 19 YMT
0&NM=~ 20
8d'/w}GV END
~2hzyEh STEPS = 100
j^b&Q PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1
|b='DJz2 GET 9
EmUt/] 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
n7ZJ< ~wl 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。
tq}sedYhee 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。
wsrdBxd5 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:
In%FOPO 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!
YSB> WBS-< 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。
2<0".5+I 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。
^=-25%&^ -u~:Gd*l0 CHG
^oC>,%7 NOP
En-=z`j
G END
E 8W*^^z( MSW
~a7@O^q4 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”。
A;ZluQ 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。
gP8}d*W%b 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。
4>Ht_B<< 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
(mi=I3A( 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。
4M>]0%3.D 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。
yoq-H+< 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。