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。
,~-
dZs 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。)
i<nUp1r( 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。
KBo/GBD]| 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC)
g&"__~dS-F NI136P TIME
3YF*TxKx CORE 12
}$|uIS OFF 1 99
kycZ DSEARCH 5 QUIET
za20Y?)[ SYSTEM
Q2[D|{Z ID EYEPIECE EXAMPLE
ZO $}m? OBD 1.0E9 45 1.27
3M{/9rR[ UNI MM
YS5 Pt)? WAVL CDF
<t0o{}^P* WAP 1
/a$RJ6t&3 END
)0JXUC e 'WG%O7s. GOALS
skn`Q>a ELEMENTS 9
tA2I_WCl TOTL 200 .01
qwU,D6 BACK 0 0
XZe ZqBr FNUM 7.0 10
3g]Sp/ ASTART 5
,#42ebGHR THSTART 5
c91rc> RSTART 100
9+\3E4K RT 0.25
;Qc_Tf=, NPASS 80
Q1Sf7) ANNEAL 100 10 Q 100
zl j%v/9 SNAP 10
vH+QI TOPD
}pa@qZXh STOP FIRST
/CAi%UH,F STOP FREE
MNKB4C8> QUICK 50 100
h@"dpmpe FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.
MKYXYR FWT 3 1 1 1 1 1
"1H?1"w~ END
C{
{DZ* iQ9jt SPECIAL AANT
0'm4
)\ ACA 50 1 1
lk6*?EJ ADT 10 .1 10
HUtuU X M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1
}F1|&
A M -.008 10 A P HH 1
AopCxaJ` M -.004 10 A P HH .5
H|H!VPof] M -.0064 10 A P HH .8
eM*@zo<- M 0 1 A P YA 1
4w:_4qyb S GIHT
[e+"G <> END
~bCn%r2 GO
MH`H[2<\!, TIME
)x-iru
A: Wm
nsD! 这是从DSEARCH 返回的图纸。
hmOhXE[a& 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。
+1H.5| 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。
\5$N>
2kO 6<+R55 PANT
,o}!pQ VY 0 YP1
qHfs*MBJ% VLIST RD ALL
-<jb>8 VLIST TH ALL
xr)Rx{)3h VLIST GLM ALL
;K[`o/#4" END
(yduU AANT P
[EDw0e AEC
kn_%'7 ACC
8W 9%NW3& M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM
yG5T;O& GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000
Af:4 XSO6 GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000
&>Q_ GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000
}*m:zD@8$ GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000
Z<Rz}8s GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000
lM C4j GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000
2jf-vWV_ GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000
?w1_.m|8u GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000
&3mseU GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000
:2?J#/o GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000
P. P3/, GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000
x"~F=jT GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000
LMWcF'l M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL
SI3ek9|XU ACA 50 1 1
y@J]busU ADT 10 .1 10
_cx}e!BK# M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1
Xi_>hL+R( M -.008 10 A P HH 1
W{l+_a{/9 M -.004 10 A P HH .5
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W|3XD-v@ M 0 1 A P YA 1
*A`hKx S GIHT
-c!{';Zn END
HH3WZ^0> SNAP 10/DAMP 1.00000
3=1aMQ SYNOPSYS 80
zr?%k]A%UO 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:
0O?B!Jr]RM 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。
!SIGzj 准备一个新的MACro 如下:
u4NMJnX |HJdpY>Uu STO 9
nbMnqkNb CHG
g>x2[//pk NOP
EXg\a#4[' 18 TH 2000
X%xX3e' 19 YMT
"-kb=fY 20
,)XT;iGQe END
h{S';/=8 STEPS = 100
}-k<>~FA PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1
EkM? Rs GET 9
<wxI>T }b 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
4aGV1u+4 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。
?7^H1L 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。
*@lNL=%R 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:
Ck2O?Ne 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!
~" B0P>7 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。
Ot(U_rJCi 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。
|&3m '"( 5[esW CHG
9zEO$<e o NOP
"8J$7g@n@ END
I 6a{'c(P MSW
=U!'v X d 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”。
=;0#F& 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。
"{&\ nt 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。
:^71,An >E 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
(tP>z+ 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。
MFaK=1 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。
.t4IR
=Z 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。