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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, *WSH-*0  
    q|E0Y   
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 u N%RB$G  
    ep"YGx  
    (2) 物鏡焦距選擇>80mm以上的doublet,作為起始值(樓主未指定系統總長,否則物鏡焦距可再限縮範圍)。 w#?@ulr]d  
    Bg^k~NX%  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 vepZod}D  
    b.qp&2A  
    (4) 目鏡焦距=物鏡焦距/5,因為最少有80/5=16,因此出瞳距 l>6mm不會有問題。 :<-,[(@bR  
    4T*RJ3Fz!  
    RwH<JaL:  
    离线duanxy
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    只看该作者 2楼 发表于: 2010-03-11
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    为何要加prism啊?
    离线kimclps
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    只看该作者 3楼 发表于: 2010-03-13
    物鏡是一個正透鏡,所成的像與物比較,是呈上下相反、左右顛倒;如果就依此狀態以目鏡放大, zVLv-U/=d  
    最終像會是上下相反、左右顛倒的像,不利於地上景物的觀察使用。因此,需要使用一組(兩個) ;().  
    prism將物鏡的成像變為和物相同的方向。
    离线lena
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    只看该作者 4楼 发表于: 2010-03-14
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    你好,我是初学者,我只要成上下相反,左右颠倒的像就可以了,不要那个prism了。系统总长没有要求,合理就行~ c5uT'P"  
    你能帮我看看设计吗?我选好了参数,但是后面调整像差不会~ &Mset^o  
    Z+!3m.q  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 CIt>D'/YT  
    LGN,8v<W(  
    计算物镜参数: mU1lEx$  
    焦距 f’=110mm kl.)A-6V  
    视场 2w=6° M\wIpRD,  
    物镜通光直径 D=20mm a :jRQ-F)  
    相对孔径 1:5.5 r`]&{0}23  
    选用双胶合物镜。 QK0  
    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° Si<9O h  
          r            d         glass nZ>bOP+,  
                                   1,1,1 W11Wv&  
    181.97       9           K9 8?S32Gdu  
    -133.05      6          ZF2 :$&%Pxm  
    -397.2                   1,1,1 qC9$xIWq  
    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: 'hl>pso.  
        r         d         glass eTI<WFRc_  
                                  1,1,1 M.K-)r,  
      66.8        3.3        K9 n{F$,a  
    -48.84      2.2        ZF2 :sRV]!Iw  
    -145.81               1,1,1 EAQg4N:D7L  
    cq'opjLf5  
    计算目镜各参数: ![WX -"lW  
    视场 2w’=31° s8| =1{  
    焦距 f’=22mm \1 4"Bgj1  
    相对孔径 1:5.5 $AAv%v  
    选用对称式目镜。 MnvFmYgxA  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: [h8j0Q@Q  
         r          d           glass @;}bBHQz{p  
                                        1,1,1 :+ef|,:`/  
        76.6         1.5           ZF1 .s 31D%N  
       24.6          7             K9 SCk2D!u  
       -30.6        0.1         1,1,1 >=hO jV;  
       30.6          7            K9 q/xMM `{  
      -24.6        1.5          ZF1 7s_#X|A$  
      -76.6                      1,1,1 X>mY`$!/  
    *D ld?Q  
    因为没有规定物镜的球差,彗差,轴向色差,我也不知道该定多少~ 6#XB'PR2p  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? -SaH_Nuj  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? Ghgx8 ]e  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! EWPP&(u3  
    JicAz1P1W  
    [ 此帖被lena在2010-03-14 15:13重新编辑 ]
    离线lena
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    只看该作者 5楼 发表于: 2010-03-14
    请各位大侠指点指点~
    离线kimclps
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    只看该作者 6楼 发表于: 2010-03-15
    回 4楼(lena) 的帖子
    (1) ZEMAX裏沒有K9的材料,所以我用H-K9L取代,應該非常接近。 FR9qW$B  
    ;4tVFqR  
    (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 : cc7*O  
    %se4aeOrX  
       (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 ![3#([>4>  
    ]&\HAmOQS  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 5bM/ v  
    9K~2!<  
       (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 pDb5t>  
    B PTQm4TN  
          也沒關係,因為球差量很小> 0F-X.Dq  
    qLBXyQ;U  
    (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 NR-d|`P;  
    |t*(]U2O0  
       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 m\`dLrPX4j  
    q\ FF)H  
    (4) 物、目鏡要合在一起: 24PEt%2  
    R;&C6S  
          (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 QU^*(HGip  
    sHD8#t^{  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 W)3?T& `  
    ia 1Sf3  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> Nq1la8oQ3  
    G%w.Z< qy  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> \O5`R-  
    Gm;)Om_  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 Vy0s%k  
    SLp &_S@4  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter 3ny>5A!;2  
    >c%OnA,3  
    [ 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~~ I\ e?v`e  
    8K+(CS>xvO  
    焦距26怎么得到的? rR`'l=,t  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 *D`]7I~}  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 AGaM &x=  
    Z] ?Tx2|7  
    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/.K'o,dy  
    j"(o>b v7  
    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%nBdE6|  
    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。 /|7@rH([{  
    w Vegr  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 5zk<s`h  
    TUE*mDRmP  
    (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 mjgwU8'![  
    0e./yPTT  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 DI9hy/T(  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 { 'A`ram  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 Z_b^K^4  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 /zt9;^e  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 C]@v60I  
    V+\L@mz;  
        即可在優化中維持對稱。 +65OR'd  
    3=[#(p:  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> jbQ N<`!  
    ,m4M39MWJ  
         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 2!-?  
    )-qWcf?   
       錯要加以修正。 }iGpuoXT`  
    z+@ CzHCN  
    (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 jM <=>P  
    0[A4k:  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 9NUft8QB  
    FEOr'H<3x  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) ^3>Qf  
    VSm[80iR0  
          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 !T+jb\O_  
    woSO4e/  
       、判斷、修改才會進步。 v?AQ&'Fk  
    iJ8 5okv'