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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, Vxgc|E^J  
    ?qK:P  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 &2\.6rb.  
    9DtSYd/  
    (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)。 hV8A<VT  
    6 *8Ge  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 d&'6l"${  
    -`?V8OwY]  
    (4) 目鏡焦距=物鏡焦距/5,因為最少有80/5=16,因此出瞳距 l>6mm不會有問題。 n(o Jb  
    <b Ta88,)  
    jA]xpf6}  
    离线duanxy
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    只看该作者 2楼 发表于: 2010-03-11
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    为何要加prism啊?
    离线kimclps
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    只看该作者 3楼 发表于: 2010-03-13
    物鏡是一個正透鏡,所成的像與物比較,是呈上下相反、左右顛倒;如果就依此狀態以目鏡放大, FVpe*]  
    最終像會是上下相反、左右顛倒的像,不利於地上景物的觀察使用。因此,需要使用一組(兩個) A P\E  
    prism將物鏡的成像變為和物相同的方向。
    离线lena
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    只看该作者 4楼 发表于: 2010-03-14
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    你好,我是初学者,我只要成上下相反,左右颠倒的像就可以了,不要那个prism了。系统总长没有要求,合理就行~ &S{F"z  
    你能帮我看看设计吗?我选好了参数,但是后面调整像差不会~ k{#:O=  
    r9U1O@c  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 @GV^B'}*  
    SW=p5@Hy{  
    计算物镜参数: [+1 i$d  
    焦距 f’=110mm s0h)~z  
    视场 2w=6° _\<M58/z  
    物镜通光直径 D=20mm Ylf4q/-  
    相对孔径 1:5.5 JSL 3.J  
    选用双胶合物镜。 Mu%'cwp$  
    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° YUH/ tl  
          r            d         glass #-`lLI:w0  
                                   1,1,1 O| 2Q- @D  
    181.97       9           K9 'SY &-<t(  
    -133.05      6          ZF2 v 7R&9kU{  
    -397.2                   1,1,1 ubQ(O uM"  
    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: ,)RdXgCs  
        r         d         glass Q9'p2@Z  
                                  1,1,1 nGt8u4gcP  
      66.8        3.3        K9 C+mU_g>  
    -48.84      2.2        ZF2 e'`oisJU?q  
    -145.81               1,1,1 tX_eN  
    wfdFGoy(  
    计算目镜各参数: bODl q  
    视场 2w’=31° }B5I#Af7  
    焦距 f’=22mm |bk*Lgkzw  
    相对孔径 1:5.5 'tbb"MEi4  
    选用对称式目镜。 (X9V-4  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: j.6kjQN  
         r          d           glass xv:?n^yt.[  
                                        1,1,1 "OPUGwf  
        76.6         1.5           ZF1 sHF vzE%  
       24.6          7             K9 !2Orklzd1  
       -30.6        0.1         1,1,1 QJ>>&`{ ,  
       30.6          7            K9 piP8ObGjy  
      -24.6        1.5          ZF1 S|[UEU3FpB  
      -76.6                      1,1,1 J-}NFWR;t  
    =T-w.}27O  
    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~ w.8~A,5}Dh  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? w#e'K-=  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? HZ}*o%O  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! Zx_m?C_2_  
    Y8PT`7gd`  
    [ 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。 PoJ$%_a}  
    :2E1aVo4b  
    (2) 物鏡部分非常接近了,如果說還有要改進的大概有以下兩點 : <+gl"lG  
    86#mmm)  
       (a) 軸向色差(axial color),調整成F線在最大口徑處的球差量=C線在零口徑處值<樓主的F線稍 >Mw &Tw}o  
    a[n$qPm}  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 )\-";?sYky  
    sw|:Z(`  
       (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 Nz*sD^SJa  
    "!tw ,Gp  
          也沒關係,因為球差量很小> 9Yyg}l:  
    zU~..;C  
    (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 K//T}-Uub  
    s.`d<(X?  
       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 8[)]3K x  
    = O1;vc}AA  
    (4) 物、目鏡要合在一起: |*KS<iHr%  
    A Vm{#^p[(  
          (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 DYlvxF`  
    NRisr  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 ulf/C%t,R  
    >&QH{!(  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> t i^v%+r1  
    *W12Rb2  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> ]M;6o@hq  
    UglG!1L  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 hF"g 91P  
    b$O_L4CP  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter UMuuf6  
    eJw="  
    [ 此帖被kimclps在2010-03-20 20:50重新编辑 ]
    离线lena
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    只看该作者 7楼 发表于: 2010-03-15
    目镜我还是不懂~~ z0 2}&^Zzk  
    TTZ['HP oI  
    焦距26怎么得到的? _7lt(f[S  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 Wk`bb!P_  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 %e Sm&`  
    C[xJU6z  
    我是菜鸟,目镜的优化我一点也不会,例如自变量,选择三个曲率半径,这是对称的,设为变量优化后就不是对称目镜了,这该怎么办?目镜的转置我也不会 3zB|!p C6s  
     O[IR|  
    哎,我是问题学生~岔个题外话,kimclps你是哪里人啊?为什么用的繁体啊?呵呵 hG3m7ht  
    对了,我的K9玻璃是装了个中国的玻璃库~
    离线lena
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    只看该作者 8楼 发表于: 2010-03-15
    回 6楼(kimclps) 的帖子
    你真是救星,我看到了希望~
    离线kimclps
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    只看该作者 9楼 发表于: 2010-03-17
    回 7楼(lena) 的帖子
    (1) 你的檔案我沒辦法打開,解壓縮時出現缺少part2的錯誤訊息。 , Aq9fyC%  
    U~uwm/h  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 fav5e'[$  
    l`@0zw+  
    (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 6exI_3A4jh  
    "jL1. 9%"  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 q&zny2])  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 C=N! z  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 m`hGDp3  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 o]Z _@VI  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 -xJX_6}A  
    wgY6D!Y   
        即可在優化中維持對稱。 TC qkm^xv  
    7:n?PN(p6a  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> In f9wq\  
    ,*/Pg 52?  
         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 7MY)\aH  
    ,{k<JA {  
       錯要加以修正。 8h2D+1,PZC  
    vqq6B/r@Fu  
    (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 WgE@89  
    807al^s x  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 sffhPX\I  
    jm+ V$YBP  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) }@d>,1DU  
    `9/0J-7*  
          然後再加入其它自己想要控制的項目例如焦距,AXCL等。但優化是要自己去努力Try後分析 d9O:,DKf  
    WtIMvk  
       、判斷、修改才會進步。 3 m6$YWO  
    ^^%JoQ.