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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, OA0\b_  
    KI{u:Lbi  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 \ck3y]a[  
    iC]}M  
    (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)。 TxWj gW~  
    'Bx7b(xqk  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 8] *{ i  
    GFid riC  
    (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。 Mi/_hzZ\  
    N\?iU8w=  
    #C`!yU6(  
    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, u-Vnmig9  
    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) t*x;{{jL#(  
    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~ GgtL./m  
    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~ 34U~7P r9  
    N 8OPeY  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 p.%$  
    p|((r?{  
    计算物镜参数: HCu1vjU(]  
    焦距 f’=110mm (3-G<E  
    视场 2w=6° iTX.? *  
    物镜通光直径 D=20mm YZk&'w  
    相对孔径 1:5.5 +)Ty^;+[1  
    选用双胶合物镜。 :!/}*B  
    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° |\ ay^@N  
          r            d         glass }$o%^ "[  
                                   1,1,1 j)uIe)wZw  
    181.97       9           K9 M}c_KFMV  
    -133.05      6          ZF2 '!0CwZ 7  
    -397.2                   1,1,1 K'tz_:d|  
    焦距与设计焦距110mm相差较大,用缩放法得到以下原始系统结构参数: JDP#tA3  
        r         d         glass wO"Q{oi+  
                                  1,1,1 *rbayH  
      66.8        3.3        K9 we@bq,\w  
    -48.84      2.2        ZF2 2c~^|@   
    -145.81               1,1,1 LU]~d< i99  
    C }[u[)  
    计算目镜各参数: C]`Y PM5  
    视场 2w’=31° ' ZJ6p0  
    焦距 f’=22mm / [19ITZ  
    相对孔径 1:5.5 [L275]4n!]  
    选用对称式目镜。 OY)x Kca  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: uZ^i8;i  
         r          d           glass KIS.4nt#d"  
                                        1,1,1 "6}+|!"$  
        76.6         1.5           ZF1 spI{d!c  
       24.6          7             K9 T;%SB&  
       -30.6        0.1         1,1,1 3ZVfZf  
       30.6          7            K9 p[wjHfIq  
      -24.6        1.5          ZF1 [ M'1aBx^  
      -76.6                      1,1,1 r~;N(CG  
    w"e2}iE7  
    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~ v:>P;\]r9M  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? ?{2-,M0  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? 3l^pY18H'  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! MnQ_]c C  
    %(]rc%ry0  
    [ 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。 [78 .%b'  
    /`> P|J  
    (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 : H[ q{R  
    rRYf.~UH@P  
       (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 SfUUo9R(sm  
    ;\+0H$  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 qgNK!(kWpr  
    S)yV51^B  
       (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 U@nwSfp:G  
    k#xpY!'7  
          也沒關係,因為球差量很小> 9 NQq=@  
    Sj?sw]3  
    (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 sfE8b/Z8  
    Wh5O{G@Ut  
       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 ,~(}lvqVH  
    u(702S4  
    (4) 物、目鏡要合在一起: }8 _9V|E  
    2]=I'U<E!  
          (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 P qLqF5`S  
    (L%q/$  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 ~e9INZe-j  
    G6{A[O[  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> GK?R76d  
    mX@* 2I  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> yMl'1W  
    u 7Y< ~  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 k=2l9C3Z  
    ;<@6f@  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter Ks2%F&\cE  
    b.q"s6u  
    [ 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~~ Sqdc1zC  
    Mm5U`mB  
    焦距26怎么得到的? OAW=Pozr9  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 4V228>9w  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 %$ir a\ sM  
    5?3Isw`v2  
    我是菜鸟,目镜的优化我一点也不会,例如自变量,选择三个曲率半径,这是对称的,设为变量优化后就不是对称目镜了,这该怎么办?目镜的转置我也不会 =`]|/<=9'U  
    #aitESbT  
    哎,我是问题学生~岔个题外话,kimclps你是哪里人啊?为什么用的繁体啊?呵呵 W$JY M3!  
    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。 ky'|Wk6   
    ..??O^   
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 g/OI|1a  
    -`-ACWeNV  
    (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 rU; g0'4e  
    5>'?:jY  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 ZvUp#8x(3  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 a;56k  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 6eD(dZ  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 H!Wis3S3G  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 uPFRh~ (b  
    vAi"$e  
        即可在優化中維持對稱。 {VBR/M(q  
    63.( j P1;  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> 0o;k?4aP.c  
    Mg#`t$ 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 Dz,uS nnm  
    o(:{InpV%A  
       錯要加以修正。 W5pn;u- sz  
    E yd$fcRK  
    (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 ot^q}fRX  
    1d`cTaQ-  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 NK8<= n%"  
    hl`u"?rg  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) 9`&?hi49nK  
    {&E?<D2_&  
          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 `q^(SM  
    \e_IFISC  
       、判斷、修改才會進步。 `4_c0 q)N4  
    CdZnD#F2