小火龙果 |
2023-08-08 10:11 |
SYNOPSYS 光学设计软件课程三十四:90度目镜
在本课中,我们将设计一个目镜。我们将让计算机完成几乎所有工作。结果是一个具有良好性能的8片镜片的镜头。 hwuiu* 我们假设望远镜物镜图像直径为1.2英寸,我们希望观察者看到90度的无畸变图像。 这种镜头可以通过两种方式设计:从物镜到眼睛,或者从眼睛到物镜。 在这个例子中,我们将选择前一个方案。 (在第37课中,我们将以另一个方案进行。) QP==?g3 我们将从远处的物镜将光线对准镜头,首先对准镜头内一英寸的一点,并要求光线以45度的角度从轴上射出。 gE'sOT9v [attachment=119408] 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) Mc
lkEfn I@\lN&HC TIME + /G2fhE CORE 12 AD>e?u OFF 1 99 @)F )S7 DSEARCH 5 QUIET 299H$$WS,Z SYSTEM XTs8s12 ID EYEPIECE EXAMPLE J6"9v;V OBD 1.0E9 45 1.27 rw[ph[\X UNI MM W ~<^L\Lu WAVL CDF $GV7o{"& WAP 1 Y;eZ9|Ht9 END %fZJRu
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p>,|50| GOALS ZmqKQO ELEMENTS 9 D>r&}6< TOTL 200 .01 Z3e| UAif BACK 0 0 &;6`)M{*} FNUM 7.0 10 0|q AxR- ASTART 5 u]wZQl#- THSTART 5 R+:yVi[F]U RSTART 100 )6MfRw RT 0.25 9)yJ:
N#F NPASS 80 .#!lP/.eQP ANNEAL 100 10 Q 100 <V'@ks% SNAP 10 T.F!+ TOPD 5<k"K^0QS STOP FIRST _{O>v\u STOP FREE yF:1( 4 QUICK 50 100 T~?Ff|qFC FOV 0 .3 .6 .75 .9 1. P{`C^W$J^ FWT 3 1 1 1 1 1 ]]![EHi(\ END g'f@H-KCD @u+]aI!`- SPECIAL AANT <{p4V|: ACA 50 1 1 YDsb3X<0' ADT 10 .1 10 ^6x%*/l| M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 PQt")[ M -.008 10 A P HH 1 eIF5ZPSZi M -.004 10 A P HH .5 EP&,MYI%E M -.0064 10 A P HH .8 ]! &FKy M 0 1 A P YA 1 tFn)aa~L S GIHT 4B;=kL_f END &E F!OBR GO 2DrM3ZU8 TIME uc{Ihw 7"D",1h 这是从DSEARCH 返回的图纸。 BVQqY$> [attachment=119412] 这些都是合理的目镜配置。 最好的一个在顶部,名为DSEARCH09.RLE,它在PAD中自动打开。 3NqB
<J [attachment=119413] 该程序创建了一个优化MACro并将其加载到编辑器窗口中。 在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。 yzn%<H~ w"F
9l PANT =?*!"&h VY 0 YP1 s[*rzoA VLIST RD ALL 0o4XUW VLIST TH ALL !,uE]gwLw VLIST GLM ALL 2qNt,;DQ END *R,5h2; AANT P h*a(_11 AEC C&f=
ywi0 ACC }K>d+6qk5 M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM ]cvwIc"> GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000 ]q[D>6_ GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000 GA)`-*.R GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000 b_krk\e@S GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000 @bLy,Xr& GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000 }#+^{P3 ; GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000 e"cXun4nS= GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000 ]0OR_'?, GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000 cZ*@$%_ GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000 3`?7<YJ GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000 S+6.ZZ9c GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000 Q\vpqE!9 GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000 B mb0cFQ M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL Zl!kJ:0 ACA 50 1 1 (L:>\m&NO ADT 10 .1 10 W
i.&e M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 Lb-OsKU M -.008 10 A P HH 1 #%2rP'He M -.004 10 A P HH .5 Uc>lGo1j M -.0064 10 A P HH .8 *>}@7}f M 0 1 A P YA 1 h"W,WxL8 S GIHT G!##X: 6' END G.B2(' SNAP 10/DAMP 1.00000 %2{ye
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@z0 让我们运行这个并观察镜头的改善结果。以下是我们在进行一些优化和模拟退火后得到的结果: Rp7mh]kZ [attachment=119414] 我们想要进一步改进。将OPD光扇图分配到PAD 2上,我们在全视场看到一个波长的误差。 R\f+SvE 准备一个新的MACro 如下: {Xy5pfW
Q J)>c9w STO 9 q?:dCFw$x5 CHG .Hm>i NOP Jpq~ 18 TH 2000 (9d & 19 YMT 6@!`]tSCK 20 ^76]0`gS END 8,%^
M9zBP STEPS = 100 hfTY. PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 B[Scr5| GET 9 ~~P5k: 运行这个宏。这将完成以下工作: 1.删除表面 18上的YMT解(通过 NOP, 删除所有解)。 2.把19号表面放在2000毫米的距离。 这将模拟假定在那个距离的望远镜目标。 3.将一个稍后会聚焦于表面20的YMT解赋给表面 19。 4.声明表面20,因此它是存在的。 5.在视场上制作表面19的主光线拦截图。如果光线全部撞击在表面19的中心附近,则像差将受到控制 kD%( _K5 [attachment=119415] 我们想要避免 “芸豆”效应,如果瞳孔有很多球像,就会出现这种效应。 随着你的眼睛移动,视场的一部分图像会消失。 >U>(`r* 在眼睛位置放大图像,然后单击按钮运行Pad Scan™↑。光线可以很好地瞄准眼点。虽不完美——但是,镜头的设计是关于权衡的,不是吗?我们认为这些小错误已经足够好了。 5tkAFb4P 接下来我们要检查畸变。一些质量差的目镜显示出明显的畸变,因此我们必须进行检查。命令GDIS 21 G将生成如下图片: r6qj7}\ [attachment=119416] 我们通过在评价函数中加入一个项目得到了良好的性能,该项目取全局Y坐标并减去GIHT的值。可以这么做么?单位都错了! sP~<*U.7 该镜头处于AFOCAL模式,输出Y坐标实际上是来自轴的光线角度,以弧度为单位。GIHT类似地是在近轴上的弧度角。如果两者数值相同,则系统没有畸变。 ^ytrK
Q 现在难点是,我们必须检查图像质量。这是大约1/2波长的横向色差。为了分析这一点,我们给镜头设置了10个波长,根据天文物体和人眼的光谱进行加权。首先,我们删除曲率求解,因此半径不会随光谱改变。 +sA2WK] *^4"5X@ CHG Qv-_ jZ NOP b%`1cV END q;CiV MSW '<<t]kK[N 当光谱向导打开时,我们选择天文学资源例如太阳,月亮,行星。然后我们单击视觉,并选择视觉,明视觉。 单击10个波长的选项,然后单击“获取光谱”。 {P./==^0 [attachment=119417] 这是光源和探测器组合的光谱。单击精细设置,将光谱向右移动一点。然后对镜头单击应用于镜头并关闭对话框。 )&O
%*@F [attachment=119418] 关闭向导并打开MPF对话框。这将显示衍射点在视场上的扩散。选择外观显示,通过4放大,然后执行。 F>l]
9!P|m [attachment=119419] [attachment=119420] 我们可以通过打开对话框MGS,选择绘制条纹 X设置为3,然后点击OK来显示图形系统总结 BU_nh+dF [attachment=119421] [attachment=119422] 衍射限制了大部分视场的清晰度。我们必须判断目标值。这里显示的弥散斑与你眼睛能查看的清晰度相当。 T^KKy0ZGM 这个镜头是DSEARCH列表上的头一个镜头,但是我们有时会尝试其他初始结构的镜头。请检查它们——并注意,由于我们在本课中使用了模拟退火特性,每次返回的结果都会有所不同。所以多运行DSEARCH几次,每次都要优化和检查结果。并尝试使用RSTART的值。 p6@)-2^ 如果我们对这个目镜的结果满意的话,下一步就是把它优化成可加工的镜头。阅读有关IRG和ARGLASS的内容,您将了解更多。
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