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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, jY ~7-  
    -KFozwr5/  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 j;_ >,\  
    ^{w]r5d  
    (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)。 I+_u?R)$  
    B3-;]6  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 ?s5hck hh  
    =#sr4T  
    (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。 7S)u7  
    WR@TH bU  
    @G:aW\Z  
    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, WwBs_OMc  
    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) z6f N)kw  
    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~ ~v+A6N:qC  
    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~ L5-Kw+t  
    hxQx$  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 a-<&(jV  
    B8sc;Z.  
    计算物镜参数: Wz]ny3K[.  
    焦距 f’=110mm ROc)LCA  
    视场 2w=6° 8) 1+j>OQ  
    物镜通光直径 D=20mm / >q?H)6  
    相对孔径 1:5.5 heN?lmC  
    选用双胶合物镜。 ?<"H Io  
    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° >GV = %  
          r            d         glass :$J4T;/{  
                                   1,1,1 >^5U XQr  
    181.97       9           K9 J;AwC>N  
    -133.05      6          ZF2 >azTAX6L3  
    -397.2                   1,1,1 f7_EqS=(  
    焦距与设计焦距110mm相差较大,用缩放法得到以下原始系统结构参数: z1R_a=7  
        r         d         glass PBo;lg`  
                                  1,1,1 # 2qDn^s  
      66.8        3.3        K9 ] 3UlF'{  
    -48.84      2.2        ZF2 1o*eu&@  
    -145.81               1,1,1 [@LA<Z_  
    ;#jE??E/:  
    计算目镜各参数: ndCHWhi  
    视场 2w’=31° XzF-g*e  
    焦距 f’=22mm v62M8r,Y  
    相对孔径 1:5.5 -{ M(1vV(=  
    选用对称式目镜。 K.T.?ug;:  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: zm7IkYF  
         r          d           glass 8+yC P_Y4  
                                        1,1,1 aUTXg60l*  
        76.6         1.5           ZF1 lI"~*"c`  
       24.6          7             K9 8pZGu8  
       -30.6        0.1         1,1,1 =Mby;wQ?|  
       30.6          7            K9 :,'yHVG\  
      -24.6        1.5          ZF1 S(\<@S&  
      -76.6                      1,1,1 Ga M:/.  
    ZP}NFh%,u  
    因为没有规定物镜的球差,彗差,轴向色差,我也不知道该定多少~ ZS\~GQbG  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? EO: VH  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? -cL{9r&X  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! rOyKugHe  
    M8p6f)l3  
    [ 此帖被lena在2010-03-14 15:13重新编辑 ]
    离线lena
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    只看该作者 5楼 发表于: 2010-03-14
    请各位大侠指点指点~
    离线kimclps
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    只看该作者 6楼 发表于: 2010-03-15
    回 4楼(lena) 的帖子
    (1) ZEMAX裏沒有K9的材料,所以我用H-K9L取代,應該非常接近。 }*>xSb1  
    k,0lA#>  
    (2) 物鏡部分非常接近了,如果說還有要改進的大概有以下兩點 : 5`QN<4?%  
    ,JONc9  
       (a) 軸向色差(axial color),調整成F線在最大口徑處的球差量=C線在零口徑處值<樓主的F線稍 ^EF VjGM  
    h( MNH6 B1  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 CjT]!D)s  
    [+.P'6/[$R  
       (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 9>7w1G#  
    O Zn40"`  
          也沒關係,因為球差量很小> |:b!e  
    <<~swN  
    (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 ^P~NE#p5  
    Zg;%$ kSQ  
       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 h'|J$   
    5q95.rw  
    (4) 物、目鏡要合在一起: Cj1nll8c  
    m&{%6  
          (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 ( *Fb/  
    ,%4~ulKMn  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 :vo#(  
    hreG5g9{  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)>  Ds@nuQ  
    M'>8P6O  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> _<m yM2z  
    U{?#W  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 >4iVVs  
    aYrbB#  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter W~Ae&gcn#  
    ,cCBAO ueO  
    [ 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~~ 4H_QQ6  
    Yc2dq e>  
    焦距26怎么得到的? I08W I u  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 49-wFF  
    O%*:fd,o-  
    JN> h:  
    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 ~U+W4%f8  
    q:<vl^<j  
    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 !~ fy".|x  
    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。 a Juv{  
    yII+#?D  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 ~*hCTqH vN  
    i#:M2&twE  
    (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 Ls/*&u  
    0 `$fs.4c  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 H?wf%0  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 0S&C[I o6  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 9=.7[-6i9  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 :Ny^-4-N  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 i0'g$  
    ;"JgNad  
        即可在優化中維持對稱。 C=8IQl[^e  
    !dOpLUh l  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> rAh|r}R  
    =F/EzS  
         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 349BQ5ND  
    <6.?:Jj  
       錯要加以修正。 a^7QHYJ6  
    V<Co!2S  
    (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 Mw|lEctN0  
    8f>v[SQ"  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 jKb4d9aX  
    FYIz_GTk  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) Qb8Z+7  
    =kjD ]+l  
          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 g"v6UZ\  
    L b-xc]  
       、判斷、修改才會進步。 58t~? 2E  
    (o4':/es