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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, 0m)["g4  
    Vj4 if@Z  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 xPb;_~  
    m{!BSl  
    (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)。 L@S"c (  
    2*n2!7jZ*  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 C!XI0d  
     ?1r@r  
    (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。 <qZXpQ#  
    B P"PUl:  
    ]l+Bg;F#V  
    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, tt[P{mMQ  
    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) @M#2T  
    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~ oge^2  
    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~ l]WV?^*  
    YtW#MG$f  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 P|h<|Gcp  
    ?[RG8,B  
    计算物镜参数: ^+`vh0TPQ  
    焦距 f’=110mm Redp'rXT<h  
    视场 2w=6° [2i+f <  
    物镜通光直径 D=20mm MF 5w.@62X  
    相对孔径 1:5.5 4Xz6JJ1U[H  
    选用双胶合物镜。 *!Am6\+  
    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° $k'f)E  
          r            d         glass $nn~K  
                                   1,1,1 JTx}{kVO  
    181.97       9           K9 d.2b7q09  
    -133.05      6          ZF2 07(E/A]  
    -397.2                   1,1,1 yqejd_cd  
    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: 6\5U%~78  
        r         d         glass Hkg@M?(  
                                  1,1,1 H5&>Eny  
      66.8        3.3        K9 7[D0n7B@  
    -48.84      2.2        ZF2 S<Q1 &],  
    -145.81               1,1,1 Efp=z=E  
    _'I9rGlx3  
    计算目镜各参数: _ <>+Dk&  
    视场 2w’=31° UBqK$2 #  
    焦距 f’=22mm T^ sxR4F  
    相对孔径 1:5.5 %i.|bIhmm  
    选用对称式目镜。 46XB6z01  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: +B8Ut{l  
         r          d           glass s{s0#g  
                                        1,1,1 7PQedZ<\  
        76.6         1.5           ZF1 e. [+xOu`  
       24.6          7             K9 dH`a|SVW9  
       -30.6        0.1         1,1,1 ;euWpE;E\#  
       30.6          7            K9 nn=JM7e\9  
      -24.6        1.5          ZF1 hA@X;Mh^w  
      -76.6                      1,1,1 _I8-0DnOM  
    iGhapD  
    因为没有规定物镜的球差,彗差,轴向色差,我也不知道该定多少~ L1F){8[  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? E_H1X'|qS4  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? SQ.4IWT(hR  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! &Mc mA  
    kkJg/:g  
    [ 此帖被lena在2010-03-14 15:13重新编辑 ]
    离线lena
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    只看该作者 5楼 发表于: 2010-03-14
    请各位大侠指点指点~
    离线kimclps
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    只看该作者 6楼 发表于: 2010-03-15
    回 4楼(lena) 的帖子
    (1) ZEMAX裏沒有K9的材料,所以我用H-K9L取代,應該非常接近。 YL. z|{\e  
    ry T8*}o  
    (2) 物鏡部分非常接近了,如果說還有要改進的大概有以下兩點 : 4ku/3/ 6  
    e"2QV vB  
       (a) 軸向色差(axial color),調整成F線在最大口徑處的球差量=C線在零口徑處值<樓主的F線稍 e56#Qb@$\  
    jG2w(h/"  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 |u+&xX7  
    OMZT\$9yT  
       (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 j~8+,:  
    NV gLq@F  
          也沒關係,因為球差量很小> <-?B#  
    Z\L@5.*ydE  
    (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 Z-<u?f8{*  
    jgstx3  
       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 j"V$J8)[  
    D=\|teA&  
    (4) 物、目鏡要合在一起: K$ &wO.  
    c]]F`B  
          (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 ;FmSL#]I  
    Cb6MD  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 VZ,T`8"  
    w|HZI,~  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> W<4\4  
    v<SEGv-  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> @( t:E`8  
    G4}q*&:k  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 Cm4 *sN.&)  
    |rvrSab)  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter TH|hrL;:8  
    V9 VP"kD  
    [ 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~~ |nN/x<v  
    Uob|Q=MQ  
    焦距26怎么得到的? `HG19_Z  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 =jc8=h[F<  
    -5 /v`  
    ACO4u<M)  
    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 2j7d$y*'  
    b',bi.FH  
    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 6 v^  
    对了,我的K9玻璃是装了个中国的玻璃库~
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    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。 hLbT\J`I  
    ix7 e] )m(  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 w<~<(5mM5;  
    !N8)C@=  
    (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 {IPn\Bka  
    &lPBqw  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 7s8<FyFsjd  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1  n22hVw  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 B_"OA3d_  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 4nII/cPG  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 R^yZG{?t  
    YNC0Z'c9  
        即可在優化中維持對稱。 '!^E92  
    40Qzo%eL  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> O/Mz?$8J  
    `+hy#1]  
         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 L);||]B  
    YKe0:cWc  
       錯要加以修正。 Krr?`n  
    0?F@iB~1F  
    (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 oBj>9I;  
    I,<>%Z|'  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 RZd4(7H=q  
    /%uZKG P  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) I#S~  
    qXB03}] G  
          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 hr<7l C  
    yF/< :  
       、判斷、修改才會進步。 (Gi+7GMV'  
    LZQFj/,Jg