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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, vDH>H^9Y  
    Zh_|m#)  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 )Tk1 QHU  
    Q>n|^y6  
    (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)。 tU_y6  
    M`ip~7"  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 cI=(\pC  
    v%fu  
    (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!7}O#k  
    A45A:hqs  
    ei rzYt  
    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, 48Mpf=f`  
    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) :rg5Kt&  
    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~ n(el]_d  
    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~ }X=[WCK U  
    ` P9XqWr  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 U{VCZ*0cj  
    A* um{E+   
    计算物镜参数: qkC/\![@  
    焦距 f’=110mm ,dx3zBI  
    视场 2w=6° C?2' +K  
    物镜通光直径 D=20mm #b~JDO(  
    相对孔径 1:5.5 46 PoM  
    选用双胶合物镜。 NM06QzE  
    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° /FIE:Io  
          r            d         glass W]nSR RWco  
                                   1,1,1 A$w4PVS  
    181.97       9           K9 PnoPb k[<  
    -133.05      6          ZF2 |M+<m">E  
    -397.2                   1,1,1 )LyojwY_g  
    焦距与设计焦距110mm相差较大,用缩放法得到以下原始系统结构参数: o";Z$tAJkC  
        r         d         glass rSJ9 v :  
                                  1,1,1 WH= EPOR,  
      66.8        3.3        K9 +gLPhX:`  
    -48.84      2.2        ZF2 `+uhy ,  
    -145.81               1,1,1 $k2*[sn,  
    3#TV5+x*"`  
    计算目镜各参数: AU$Uxwz4  
    视场 2w’=31° D)d~3`=#  
    焦距 f’=22mm 'UYR5Y>  
    相对孔径 1:5.5 V,G|k!!  
    选用对称式目镜。 B~_d^`  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: EcCFbqS4W  
         r          d           glass ,j$Vvz   
                                        1,1,1 %b"\bHH  
        76.6         1.5           ZF1 |0%+wB  
       24.6          7             K9 P<f5*L#HD  
       -30.6        0.1         1,1,1 ^/U|2'$'>E  
       30.6          7            K9 1Y]TA3:  
      -24.6        1.5          ZF1 _C`K*u 6Z<  
      -76.6                      1,1,1 />9O R  
    R<=zCE`:  
    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~ qIAoA .  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? .;*s`t  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? {1b Zg  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! 6#QK%[1!>  
    J;f!!<l\  
    [ 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。 ,DZX$Ug~+E  
    +(+Itmx2&  
    (2) 物鏡部分非常接近了,如果說還有要改進的大概有以下兩點 : wW%4d  
    3yNU$.g  
       (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 (~J^3O]Fo  
    G7CG~:3h+  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 M_%B|S {  
    H~E(JLcU  
       (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 Ogp"u b8  
    <~)kwq'  
          也沒關係,因為球差量很小> ~D|5u\D-  
    A|@_}h"WG  
    (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 m-jHze`D3  
    fhCc! \  
       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 /AQMFx4-5  
    +L5\;  
    (4) 物、目鏡要合在一起: LvEnXS  
    B)QHM+[= 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 %/rMg"f:  
    K_ ci_g":  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 MW+b;0U`#  
    xrN &N_K#  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> ''kS*3  
    41_SRh7N  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> |qoKO:B4-[  
    "hQ_sgz[Z  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 ;q1A*f\:#  
    ":nQgV\ 9  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter "{D|@Bc  
    NVl [kw  
    [ 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~~ 5TUNX^AW  
    LG]3hz9^9  
    焦距26怎么得到的? ]P[%Mhg^  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 yE} dj)wd  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 Hk7K`9  
    -@&1`@):{  
    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 fj,m  
    pA4*bO+  
    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 M=]5WZO~A  
    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。 W2wpcc  
    )$x_!=@1  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 r(2 R <A  
    G"y.Z2$  
    (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 =GR 'V  
    h?,\(KjP#  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 <1~^C  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 <JI& {1  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 _2vd`k  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 I]}>|  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 5 ZfP  
    qI3NkVA'C  
        即可在優化中維持對稱。 p D=w >"  
    z"F*\xa  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> #NRh\Wj|  
    ")lw9t`  
         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*,3< 9  
    }{],GHCjQ  
       錯要加以修正。 G { mC7@  
    ?n'O Fpd  
    (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 -g`IH-B  
    $(HjI \%l^  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 ,|To#umym>  
    q'(z #h,cv  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) gX} g  
    Jfg7\&|  
          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 hRTMFgO  
    @%W]".*'}  
       、判斷、修改才會進步。 d34Y'r  
    F;D1F+S