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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, X3nwA#If1  
    lU\|F5O@#  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 8} U/fQ~  
    z.QW*rW9  
    (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)。 j#-74{Y$ J  
    YXmLd'F^3  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 o:?IT/>  
    46mu,v  
    (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。 zP5HTEz  
    +'[iyHBJ  
    *bR _ C"-  
    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, 2 &R-z G  
    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) `?~pk)<C].  
    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~ `ez_ {  
    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~ YMC*<wXN  
    7n {uxE#U)  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 9=Y-w s  
    ( J5E]NV  
    计算物镜参数: Hcuvu[)T"  
    焦距 f’=110mm /z`LB  
    视场 2w=6° YS%HZFY, "  
    物镜通光直径 D=20mm v 6Tz7  
    相对孔径 1:5.5 :4/RB%)"  
    选用双胶合物镜。 rD fUTfv|Q  
    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° 9tWu>keu  
          r            d         glass "\Z.YZUa\  
                                   1,1,1 e%SQ~n=H 9  
    181.97       9           K9 eA4@)6WP(  
    -133.05      6          ZF2 u05Zg*.[  
    -397.2                   1,1,1 3 rV)JA  
    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: Fep#Pw1  
        r         d         glass o{lR_  
                                  1,1,1 SVo:%mX  
      66.8        3.3        K9 hgLwxJu  
    -48.84      2.2        ZF2 {+!m]-s  
    -145.81               1,1,1 w>J|416  
    N!{('po  
    计算目镜各参数: wHvX|GwMv  
    视场 2w’=31° *6?h,Dt L  
    焦距 f’=22mm EE=!Y NP]  
    相对孔径 1:5.5 :iP2e+j  
    选用对称式目镜。 C0Z mv  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: a^>0XXr}Y  
         r          d           glass 1!~=8FTv  
                                        1,1,1 |1uyJ?%B  
        76.6         1.5           ZF1 2c LIz@  
       24.6          7             K9 B ;@7  
       -30.6        0.1         1,1,1 k|'{$/ n  
       30.6          7            K9 M3!A?!BU  
      -24.6        1.5          ZF1 by (xv0v;  
      -76.6                      1,1,1  v=R=K  
    #41~`vq3  
    因为没有规定物镜的球差,彗差,轴向色差,我也不知道该定多少~ buu~#m 1z  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? xy5&}_Y  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? Y92 w L}  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! Mj|\LF +  
    "AMbU6 8  
    [ 此帖被lena在2010-03-14 15:13重新编辑 ]
    离线lena
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    只看该作者 5楼 发表于: 2010-03-14
    请各位大侠指点指点~
    离线kimclps
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    只看该作者 6楼 发表于: 2010-03-15
    回 4楼(lena) 的帖子
    (1) ZEMAX裏沒有K9的材料,所以我用H-K9L取代,應該非常接近。 lgrD~Y (x  
    @%iZT4`Ejf  
    (2) 物鏡部分非常接近了,如果說還有要改進的大概有以下兩點 : V9`?s0nn^  
    [~_)]"pU  
       (a) 軸向色差(axial color),調整成F線在最大口徑處的球差量=C線在零口徑處值<樓主的F線稍 BV;dV6`z  
    Z:eB9R#2y  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 k0r93 xa  
    28 Q\{Z.  
       (b) d線的球差最大口徑處可以讓它稍微over一點,用以補償目鏡會帶進來的under量<不處理 Uzh#z eZ`<  
    "xWrYq'"  
          也沒關係,因為球差量很小> <tUl(q+ty  
    "{9^SPsp  
    (3) 目鏡部分則像散(astigmatism)<需要將目前倒向左側under的情形,校成field curvature較小的 >E lK8  
    Wdk]>w 'L  
       情形>、倍率色像差(lateral color)都未校正好,需要處理。另外目鏡焦距好像不是你所說的22mm,而是26mm -A]-o  
    nMM:Tr  
    (4) 物、目鏡要合在一起: pSa pF)1>  
    kB[l6`  
          (a) 前三面為你的物鏡數據,第3面的thickness設為solve type=marginal ray height其參數height=0  pupil zone=0 ]?S@g'Jd0Q  
    O}s Mqh  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 Dc@OrQu  
    >:J7u*>$'  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> S$N!Dj@e;  
    p C^=?!:U  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> +L0Jje>Az  
    MoZ8A6e?B  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 \^oI3K0`  
    e@h (Zwp  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter o[^nmHrM2  
    5 6JxHQu  
    [ 此帖被kimclps在2010-03-20 20:50重新编辑 ]
    离线lena
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    只看该作者 7楼 发表于: 2010-03-15
    目镜我还是不懂~~ 99tUw'w  
    ]!]B7|JFJ  
    焦距26怎么得到的? Wo(m:q(Om  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 ce [ Maw  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 aoQ$"PF9  
    ;t M  
    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 9k~%HN-[  
    JEs@ky?{z  
    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 ^(s(4|  
    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。 KnKf8c  
    ]Ok'C"V(j  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 QJ(5o7Tfn  
    vvG"rU  
    (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 61b*uoq0w?  
    QT5pn5+ z  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 UCXRF  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 ;l1.jQh  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 9]{va"pe7  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 4l{$dtKbI  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 ak-agH  
    B`t/21J  
        即可在優化中維持對稱。 <W>A }}q  
    &CcW(-  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> ^|=P9'4Th  
    &2U%/JqY  
         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 SQhVdYU1'  
    x.4z)2MO  
       錯要加以修正。 `N&*+!O%  
    /G|v.#2/g  
    (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 "*t0 t  
    )0/*j]Kf  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 K a& 2>F  
    ]jY^*o[  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) -EE'xh-zD  
    w@&z0ODJ  
          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 Y9|!= T%  
    ]8fn1Hx\  
       、判斷、修改才會進步。 Kc95yt  
    Ov<c1y;f