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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, 2<.Vv\ =  
    /lUk5g^j  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 F9D"kG;Dk  
    VEo^ :o)r  
    (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)。 Y_shy6" KH  
    g Np-f  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 wR1K8b".DC  
    sRil>6QR  
    (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。 4O Zy&,  
    xfU hSt  
    9t\ [N/  
    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, \ 6jF{  
    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) .k|-Ks|d|  
    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~ xQ_:]\EZ  
    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~ N_*u5mfQX  
    {!>E9Px  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 Z@8MhJ  
    kkG_ +Y  
    计算物镜参数: C!oksI  
    焦距 f’=110mm +KYxw^k}"7  
    视场 2w=6° 'G3+2hah  
    物镜通光直径 D=20mm hu`L v  
    相对孔径 1:5.5 ArLz;#AOn  
    选用双胶合物镜。 yDDghW'\WU  
    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° /"g[Ay  
          r            d         glass |A2W8b {]  
                                   1,1,1 &8o  :  
    181.97       9           K9 ]Sk#a-^~  
    -133.05      6          ZF2 nDwq!LEx%5  
    -397.2                   1,1,1 DHSU?o#jY  
    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: -DbH6u3  
        r         d         glass IH*U!_ `  
                                  1,1,1 H ,01o5J  
      66.8        3.3        K9 /[p?_EX@  
    -48.84      2.2        ZF2 gizmJ:<  
    -145.81               1,1,1 wCTcGsw W  
    -%7Jj;yA  
    计算目镜各参数: Mt]=v}z  
    视场 2w’=31° wi![0IE )  
    焦距 f’=22mm #3AYz82w  
    相对孔径 1:5.5 )ylv(qgV  
    选用对称式目镜。 ;Hz`0V  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: L5i#Kh_  
         r          d           glass qBf wN1  
                                        1,1,1 _3-RoA'UZr  
        76.6         1.5           ZF1 p3>Q<  
       24.6          7             K9 H'j_<R N  
       -30.6        0.1         1,1,1 m? ]zomP  
       30.6          7            K9 %5( EkP  
      -24.6        1.5          ZF1 .rD#1)O  
      -76.6                      1,1,1 W o<PmSt9i  
    H-nFsJ(R!c  
    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~ `!5tH?bX  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? 8YT_DM5iI  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? 'b?#4rq}  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! Cw9@2E'b  
    uyS^W'fF  
    [ 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。 ]'bQ(<^#  
    ,sRrV $,"  
    (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 : iJynR [7  
    GmEJ,%A  
       (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 L2V $%*6  
    1_dMe%53  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 $'I$n  
    (<:rKp  
       (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 a_}BTkfHa  
    GQ8D j!8  
          也沒關係,因為球差量很小> 41+E UMc  
    D+vl%(g  
    (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 vY+_tpuEH  
    "8j;k5<  
       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 /9vMGef@  
    8d*<Aki?;  
    (4) 物、目鏡要合在一起: ?#{2?%_  
    ( _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 M$5%QM}  
    +h\W~muR  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 <=GzK:4L  
    @gVyLefS6g  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> #t9=qR~"  
    5 xzB1n8  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance>  6O|\4c;  
    ;?L[]Ezzt  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 ; 0_J7  
    4Xb}I;rM  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter /IQ-|Qkg  
    rsIPI69qJ.  
    [ 此帖被kimclps在2010-03-20 20:50重新编辑 ]
    离线lena
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    只看该作者 7楼 发表于: 2010-03-15
    目镜我还是不懂~~  KGwL09)  
    r!gCh`PiK  
    焦距26怎么得到的? ^dKaa  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 GoA>sK  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 5va&N<U  
    z"C(#Y56 x  
    我是菜鸟,目镜的优化我一点也不会,例如自变量,选择三个曲率半径,这是对称的,设为变量优化后就不是对称目镜了,这该怎么办?目镜的转置我也不会 f]65iE?x  
    Im1qWe  
    哎,我是问题学生~岔个题外话,kimclps你是哪里人啊?为什么用的繁体啊?呵呵 . pEeR  
    对了,我的K9玻璃是装了个中国的玻璃库~
    离线lena
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    只看该作者 8楼 发表于: 2010-03-15
    回 6楼(kimclps) 的帖子
    你真是救星,我看到了希望~
    离线kimclps
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    只看该作者 9楼 发表于: 2010-03-17
    回 7楼(lena) 的帖子
    (1) 你的檔案我沒辦法打開,解壓縮時出現缺少part2的錯誤訊息。 k~F/Ho+R&  
    <xNM@!'\h  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 y_r6T XnGL  
    Qt39H@c|z~  
    (3) 要維持對稱形式,將1、2、3面的曲率半徑設為變數,第1、2、3面間隔為變數 dPX>A4wp  
    0R%58,R  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 ,gD i)]  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 E #]%e^  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 {<8#T`I  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 py4_hj\v  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 tTamFL6  
    ]gk1h=Y~h  
        即可在優化中維持對稱。 h2 <$L  
    KPqI(  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> 9>P(eN  
    ( mMz]b5  
         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 i*>yUav"  
    _xsYcw~)  
       錯要加以修正。 [D\AVx&  
    !d_A?q'hN  
    (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 t9{EO#o' k  
    =,]M$M  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 -lEh}r  
    k]sT'}[n  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) ~`.%n7  
    J n/=v\K@  
          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 \}W.RQ^3  
    $ 7!GA9Bn  
       、判斷、修改才會進步。 t]XJ q  
    c5pG?jr+d