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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, Qy70/on9  
    6VE >$`m  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 LqUvEq  
    z9'0&G L  
    (2) 物鏡焦距選擇>80mm以上的doublet,作為起始值(樓主未指定系統總長,否則物鏡焦距可再限縮範圍)。 YAPD7hA  
    _yoG<qI  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 iit`'}+U  
    3?%kawO&  
    (4) 目鏡焦距=物鏡焦距/5,因為最少有80/5=16,因此出瞳距 l>6mm不會有問題。 z9+94<J  
    /y!Vs`PZ!  
    Hug{9Hr3.  
    离线duanxy
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    只看该作者 2楼 发表于: 2010-03-11
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    为何要加prism啊?
    离线kimclps
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    只看该作者 3楼 发表于: 2010-03-13
    物鏡是一個正透鏡,所成的像與物比較,是呈上下相反、左右顛倒;如果就依此狀態以目鏡放大, GMNb;D(>K  
    最終像會是上下相反、左右顛倒的像,不利於地上景物的觀察使用。因此,需要使用一組(兩個) 2)A D'  
    prism將物鏡的成像變為和物相同的方向。
    离线lena
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    只看该作者 4楼 发表于: 2010-03-14
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    你好,我是初学者,我只要成上下相反,左右颠倒的像就可以了,不要那个prism了。系统总长没有要求,合理就行~ K7.<,E"M.  
    你能帮我看看设计吗?我选好了参数,但是后面调整像差不会~ RI(uG-Y  
    9C$!tz>>+i  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 $Y`aS^IW  
    ?R(3O1,v^  
    计算物镜参数: -^b^6=#  
    焦距 f’=110mm LasH[:QQQ  
    视场 2w=6° e%U*~{m+  
    物镜通光直径 D=20mm nsT|,O  
    相对孔径 1:5.5 ;Kf|a}m-  
    选用双胶合物镜。 vdm?d/0(^  
    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° X*"K g  
          r            d         glass JB+pFBeY  
                                   1,1,1 9^^#I ~-  
    181.97       9           K9 $dP)8_Z2  
    -133.05      6          ZF2 YfPo"uxx  
    -397.2                   1,1,1 gQuw|u  
    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: !I[n|r"  
        r         d         glass 'y?|shV{]  
                                  1,1,1 gDub+^ye>/  
      66.8        3.3        K9 UTQKlwPa  
    -48.84      2.2        ZF2 Q:gn>/  
    -145.81               1,1,1 tFaE cP  
    qN[7zsaj  
    计算目镜各参数: :\U3bkv+  
    视场 2w’=31° H g`{9v  
    焦距 f’=22mm H/k W :k  
    相对孔径 1:5.5 (U_Q7hja?  
    选用对称式目镜。 'pY;]^M  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: C._sgO  
         r          d           glass Z0eBx  
                                        1,1,1 mi<D bnou  
        76.6         1.5           ZF1 9|?Lz  
       24.6          7             K9 i)L:VkN  
       -30.6        0.1         1,1,1 />Vx*^u8Hz  
       30.6          7            K9 HF: T]n,  
      -24.6        1.5          ZF1 2<G1'7)  
      -76.6                      1,1,1 X-1Vp_(,TP  
    Qc;[mxQe  
    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~ .4<U*Xkt  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? 66<\i ltUQ  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? Mlw9#H6  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! \Byk`} 9  
    7f%Qc %B  
    [ 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。 6l\UNG7  
    nG ^M 2)(8  
    (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 : d0A\#H_&  
    `,-hG  
       (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 sMfFm@\N  
    -hVv  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 JQ@`EV9,  
    k~jKJb-_  
       (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 L_~I ~  
    pl#o!j(i  
          也沒關係,因為球差量很小> 6PJJ?}P^1  
    3KG)6)1*  
    (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 QFNz9c  
    moVa'1ul  
       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 <Sprp]n 7  
    F/h:&B:;  
    (4) 物、目鏡要合在一起: n.a=K2H:V  
    |.8d,!5w}  
          (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 7z g)h  
    cPx ~|,)l  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距  mF*?e/  
    -[f "r`  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> Tw}?(\ya  
    Z9"{f)T  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> urT/+deR  
    [/AdeR  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 %;<k(5bhGJ  
    ~"JE![XR  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter Lz9$,Y[  
    vNC$f(cQ  
    [ 此帖被kimclps在2010-03-20 20:50重新编辑 ]
    离线lena
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    只看该作者 7楼 发表于: 2010-03-15
    目镜我还是不懂~~ vC{ h2A  
    +dqk 6RE  
    焦距26怎么得到的? ^~ Ekg:`  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 M0cd-Dn  
    y]yine  
    Wc~3^ ;U  
    我是菜鸟,目镜的优化我一点也不会,例如自变量,选择三个曲率半径,这是对称的,设为变量优化后就不是对称目镜了,这该怎么办?目镜的转置我也不会 44\!PYf7  
    w+t#Yb\7  
    哎,我是问题学生~岔个题外话,kimclps你是哪里人啊?为什么用的繁体啊?呵呵 lbQ6 a  
    对了,我的K9玻璃是装了个中国的玻璃库~
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    离线lena
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    只看该作者 8楼 发表于: 2010-03-15
    回 6楼(kimclps) 的帖子
    你真是救星,我看到了希望~
    离线kimclps
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    只看该作者 9楼 发表于: 2010-03-17
    回 7楼(lena) 的帖子
    (1) 你的檔案我沒辦法打開,解壓縮時出現缺少part2的錯誤訊息。 +fM&su=wl  
    :-)GNf yGz  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 jk )Vb  
    auRY|j  
    (3) 要維持對稱形式,將1、2、3面的曲率半徑設為變數,第1、2、3面間隔為變數 >W r$Y{  
     }<=3W5+  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 @@Q6TB  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 wtSvJI~o)  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 %MN.O-Lc  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 Rv,82iEKs  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 <|a=hHPi:  
    {=3B)+N  
        即可在優化中維持對稱。 \]I  
    E4r.ky`#~  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> IK'F{QPH  
    kae2 73"  
         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 _w z2  
    f3G1r5x  
       錯要加以修正。 'G8 ?'u_)  
    *<IR9.~{6%  
    (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 @T ysXx  
    ><=rIhG%H@  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 h$pk<<  
    3htq[Ren  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) F}D3,&9N  
    B!}BM}r  
          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 ^LVk5l)\>g  
    0oSQY[ht/  
       、判斷、修改才會進步。 X'x3esw w  
    9/@ &*