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    [求助]请教各位开普勒望远系统设计 [复制链接]

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    离线lena
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2010-02-26
    — 本帖被 cyqdesign 从 望远镜光学设计 移动到本区(2013-09-03) —
    关键词: 开普勒视场
    求助 用zemax软件设计一个开普勒望远系统,放大率 -5X,出瞳距 l>6mm,出瞳口径D'=4mm, 视场2ω=6°。
     
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    离线kimclps
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    只看该作者 1楼 发表于: 2010-03-09
    出瞳口径D'=4mm,  放大率 -5X,表示入瞳口徑=4*5=20mm, oD9^ID+  
    i/H+xrCK  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 ]QVNn?PA8  
    rx0~`cVV:  
    (2) 物鏡焦距選擇>80mm以上的doublet,作為起始值(樓主未指定系統總長,否則物鏡焦距可再限縮範圍)。 _oG&OJ@  
    ?t](a:IX  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 bN$r k|  
    :,B7-kBw  
    (4) 目鏡焦距=物鏡焦距/5,因為最少有80/5=16,因此出瞳距 l>6mm不會有問題。 qIIJ4n  
    #]P9b@@e  
    2ZcKK8X;7  
    离线duanxy
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    只看该作者 2楼 发表于: 2010-03-11
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    为何要加prism啊?
    离线kimclps
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    只看该作者 3楼 发表于: 2010-03-13
    物鏡是一個正透鏡,所成的像與物比較,是呈上下相反、左右顛倒;如果就依此狀態以目鏡放大, HY)-/  
    最終像會是上下相反、左右顛倒的像,不利於地上景物的觀察使用。因此,需要使用一組(兩個) ls@i".[  
    prism將物鏡的成像變為和物相同的方向。
    离线lena
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    只看该作者 4楼 发表于: 2010-03-14
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    你好,我是初学者,我只要成上下相反,左右颠倒的像就可以了,不要那个prism了。系统总长没有要求,合理就行~ h1'\:N`  
    你能帮我看看设计吗?我选好了参数,但是后面调整像差不会~ % qV 6  
    xJ#d1[kzo  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 UQ{L{H   
    *98$dQR$  
    计算物镜参数: ^0/j0]O  
    焦距 f’=110mm nBk)WX&[K  
    视场 2w=6° s"t$0cH9  
    物镜通光直径 D=20mm 0PlO(" ,a  
    相对孔径 1:5.5 ty8v 6J#  
    选用双胶合物镜。 H$y-8-&)  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数:f’=299.64  D/f’=1:6  2w=6° ]]zPq<b2  
          r            d         glass Na:w]r:y  
                                   1,1,1 H1} RWaJ  
    181.97       9           K9 )wT-8o  
    -133.05      6          ZF2 EK4d_L]I  
    -397.2                   1,1,1 #Y$hNQQ$F  
    焦距与设计焦距110mm相差较大,用缩放法得到以下原始系统结构参数: J+`VujWT  
        r         d         glass 8ji_#og  
                                  1,1,1 )jt #=9ZQ  
      66.8        3.3        K9 Hv2De0W  
    -48.84      2.2        ZF2 EOCN&_Z;  
    -145.81               1,1,1 [eC2"&}  
    {WYX~Mvvj  
    计算目镜各参数: E{|W(z,  
    视场 2w’=31° K*~0"F>"0  
    焦距 f’=22mm DAXX;4  
    相对孔径 1:5.5 Ft&]7dT{W  
    选用对称式目镜。 ZjF 4v  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: <ZNzVnVA  
         r          d           glass \SB c;  
                                        1,1,1 INJEsz  
        76.6         1.5           ZF1 PpAu!2lt9  
       24.6          7             K9 MRdduPrM%$  
       -30.6        0.1         1,1,1 2.l:O2<  
       30.6          7            K9 JU)dr4S?  
      -24.6        1.5          ZF1 z*a:L}$  
      -76.6                      1,1,1 |&zz,+E  
    MB]<Dyj,  
    因为没有规定物镜的球差,彗差,轴向色差,我也不知道该定多少~ *-8&[D0  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? g\&g N  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? eQ]~dA8>  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! dZ0A3(t  
    f=WDR m]  
    [ 此帖被lena在2010-03-14 15:13重新编辑 ]
    离线lena
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    只看该作者 5楼 发表于: 2010-03-14
    请各位大侠指点指点~
    离线kimclps
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    只看该作者 6楼 发表于: 2010-03-15
    回 4楼(lena) 的帖子
    (1) ZEMAX裏沒有K9的材料,所以我用H-K9L取代,應該非常接近。 0"  
    1WxK#c-)  
    (2) 物鏡部分非常接近了,如果說還有要改進的大概有以下兩點 : #S!)JM|4wk  
    hKL4cpK4  
       (a) 軸向色差(axial color),調整成F線在最大口徑處的球差量=C線在零口徑處值<樓主的F線稍 !Qu"BF   
    ib#KpEk  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 n|Q@UPb/=  
     ]hk  
       (b) d線的球差最大口徑處可以讓它稍微over一點,用以補償目鏡會帶進來的under量<不處理 L*xhGoC=  
    5Ha9lM2gh  
          也沒關係,因為球差量很小> RzE_K'M  
    ls\WXCH  
    (3) 目鏡部分則像散(astigmatism)<需要將目前倒向左側under的情形,校成field curvature較小的 S&Zm0Ku  
    . qO@Q=  
       情形>、倍率色像差(lateral color)都未校正好,需要處理。另外目鏡焦距好像不是你所說的22mm,而是26mm C~,a!qY  
    5F)C  jQ  
    (4) 物、目鏡要合在一起: +" .X )avF  
    %*A0# F  
          (a) 前三面為你的物鏡數據,第3面的thickness設為solve type=marginal ray height其參數height=0  pupil zone=0 A5c%SCq;  
    s~ a"4~f  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 `2("gUCm  
    89pEfl j2  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> :}'=`wa  
    J=9FRC  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> e$<0 7Oc  
    ^oBtfN>4  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 !;q&NHco  
    {f3YsM;]C  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter 4VJ-,Z  
    HVR /7&g  
    [ 此帖被kimclps在2010-03-20 20:50重新编辑 ]
    离线lena
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    只看该作者 7楼 发表于: 2010-03-15
    目镜我还是不懂~~ (ZS}G8  
    ^h(ew1:  
    焦距26怎么得到的? k KaE=H-x  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 m( r,Acy6  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 L7n D|  
    ;,hwZZA  
    我是菜鸟,目镜的优化我一点也不会,例如自变量,选择三个曲率半径,这是对称的,设为变量优化后就不是对称目镜了,这该怎么办?目镜的转置我也不会 `!ob GMTQ<  
    ef 8s<5"4  
    哎,我是问题学生~岔个题外话,kimclps你是哪里人啊?为什么用的繁体啊?呵呵 &Qf/>@ l}  
    对了,我的K9玻璃是装了个中国的玻璃库~
    离线lena
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    只看该作者 8楼 发表于: 2010-03-15
    回 6楼(kimclps) 的帖子
    你真是救星,我看到了希望~
    离线kimclps
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    只看该作者 9楼 发表于: 2010-03-17
    回 7楼(lena) 的帖子
    (1) 你的檔案我沒辦法打開,解壓縮時出現缺少part2的錯誤訊息。 EuEZ D +  
    i[O& )N,c  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 ts ,ZvY]  
    4.k0<  
    (3) 要維持對稱形式,將1、2、3面的曲率半徑設為變數,第1、2、3面間隔為變數 ?qmRbDI  
    jte.Xy~g  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 {JO^ tI  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 e2AX0(  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 *^\Ef4Lh  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 `68@+|#  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 D@,6M#SK  
    f&=AA@jLv  
        即可在優化中維持對稱。 oTEL?hw5  
    O\ GEay2  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> 1rNzJ;'  
    WQx?[tW(U  
         reverse elements選擇啟始面和結束面,不過通常最前或最後面的thickness轉置後可能有 B?OFe'*  
    [T|aw1SoN  
       錯要加以修正。 2Sle#nw3  
    /}((l%UE.  
    (5) 每個人都是由不懂開始學起,有些經驗後要回饋提攜後輩,因此無所謂問題學生或救星的 E:,/!9n  
    ?so=;gh  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 4(#'_jS  
    kVuUjP6(c  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) vt/x ,Y  
    v3*_9e  
          然後再加入其它自己想要控制的項目例如焦距,AXCL等。但優化是要自己去努力Try後分析 X@--m6-  
    t*=CZE-  
       、判斷、修改才會進步。 ^\hG"5#  
    ~G)S