[求助]请教各位开普勒望远系统设计 [复制链接]

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°。

出瞳口径D'=4mm,  放大率 -5X，表示入瞳口徑=4*5=20mm， 6U{A6hH]  
7IxeSxXH  
(1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 &vrQ *jX  
2|;|C8C  
(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)。 7I;kh`H$(f  
8n3]AOc'~-  
(3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 &Ym):pc  
mGE!,!s}  
(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。 x)C}  
*
X.1b!
 
kGD_w  

为何要加prism啊？

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， +iC:/CJL  
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) O?OAXPK2  
prism將物鏡的成像變為和物相同的方向。

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~ ;^/ruf[t  
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~ 2 `AdNt,  
UIEvwQ  
我想选用双胶合物镜和对称式目镜 oB 1Qw'J w  
O::FB.k  
计算物镜参数： LtB5;ByeQ0  
焦距 f’=110mm $$ND]qM$M  
视场 2w=6° c';~bYZ  
物镜通光直径 D=20mm d.f0OhQ  
相对孔径 1：5.5 ~DD _n  
选用双胶合物镜。 ~m=GS[=  
根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数：f’=299.64  D/f’=1:6  2w=6° NAo.79  
      r            d         glass p&Qb&nWk<  
                               1,1,1 z<eu=OD4t  
181.97       9           K9 P'VHga  
-133.05      6          ZF2 \ZRII<k5)  
-397.2                   1,1,1 bbjba36RO  
焦距与设计焦距110mm相差较大，用缩放法得到以下原始系统结构参数： <qR$ `mLN  
    r         d         glass hp)>Nzdx  
                              1,1,1 nC3+Zka  
  66.8        3.3        K9 L9/'zhiZBx  
-48.84      2.2        ZF2 ZJ{DW4#t  
-145.81               1,1,1 O ?T~>|  
}!^h2)'7  
计算目镜各参数： b_Y+XXb<  
视场 2w’=31° Kvg=7o  
焦距 f’=22mm .Vt|;P}  
相对孔径 1：5.5 gp9O%g3'  
选用对称式目镜。 S+06p
j4Ie  
根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数： W,~*pyLdO  
     r          d           glass eSoX|2g  
                                    1,1,1 L~ax`i1:"  
    76.6         1.5           ZF1 k Fl*Im  
   24.6          7             K9 HVvm3qu4  
   -30.6        0.1         1,1,1 q5g_5^csM{  
   30.6          7            K9 q<\r}1Dm  
  -24.6        1.5          ZF1 @Xoh@:j\  
  -76.6                      1,1,1 .U(6])%;@  
xd3mAf  
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~ )%jS9e{d  
目镜的像散和轴向色差该如何确定？在zemax里怎么操作？ w8D8\`i!"  
目镜和物镜分别设计好了，又怎么合在一起？ pW ~;B*hF  
希望你能帮帮我！谢谢啦！ IRM jL.q  
DQhH
U1  

请各位大侠指点指点~

(1) ZEMAX裏沒有K9的材料，所以我用H-K9L取代，應該非常接近。 "6$+B/5  
,^xsdqpe  
(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 : VyU!r* o  
C~iFFh6:  
   (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 bv[*jr;45  
<.7W:s,f=  
      微超過一點>。可用AXCL處理。 jP@t!=  

'U`I  
   (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 1?+)T%"  
AMgvk`<f  
      也沒關係，因為球差量很小> Q6Zh%\+h(  
hYCyc-W  
(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 G`!;RX  
/|e"0
;{  
   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 Qzk/oHs  
Hi{!<e2  
(4) 物、目鏡要合在一起: WY~
}sE  
6a`_i  
      (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 a-TsD}'X  
4d'tK^X  
       (b) 第4面為虛設面，radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 S4~;bsSx  
Df/f&;`  
        (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> y+iuA@WCv  
13{"sY:PT#  
        (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> ;lWy?53=@  
T{K+1SPy4  
        (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 ;v+CQx  
s.dn~|a  
              此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter a( {`<F  
J>Rt2K  

目镜我还是不懂~~ U?lu@5 ^Z  
fDqXM;a"  
焦距26怎么得到的？ fBOPd=  
我是参照《光学仪器设计手册（上）》p331的例子算的 >oNk(. %  
85{vz|(':  
?^vZ{B)&0E  
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 l.W:6",w  
wf@2&vJ  
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 g[jZ A[[  
对了，我的K9玻璃是装了个中国的玻璃库~

你真是救星，我看到了希望~

(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。 6{X>9hD  
Rk[ * p  
(2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 ^b %8_?2m  
+:%FJCOT  
(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 p&mtKLv  
5z ^UQq  
   第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 J6ShI
Pc  
      第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 o~&!M_ED  
      第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 \q'fB?bS^  
      第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 <@2# VG  
      第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 i%4k5[f.:  
c@7hLUaE2  
    即可在優化中維持對稱。 'a^tL[rLP1  
'2$!thm  
(4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣，不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> yWi0tE{  
/'fDXSdP  
     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
'A!/pUML  
2\B9o `Y  
   錯要加以修正。 >TnQ4^;v.  
E0^%|Mh]b  
(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 YQdX>k  
cievC,3*  
   說法。我在台灣，所以只能用繁體。 _JTxm>  
EvQwGt1)P  
(6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) D8AIVK]  
`{lAhZ5  
      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 QsJW"4d  
DE\bYxJ  
   、判斷、修改才會進步。 q,+kPhHEgy  
xTFrrmxOf