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光行天下 -> SYNOPSYS -> SYNOPSYS 光学设计软件课程三十四:90度目镜 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

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。 yiiyqL*E  
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。) <,\ `Psa)N  
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。 b,nn&B5@{  
    
[attachment=119408]
    以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC)  }10\K  
 )|v^9  
    TIME &!ED# gs  
    CORE 12 HbcOTd)=5  
    OFF 1 99 !7}IqSs  
    DSEARCH 5 QUIET !X^Hi=aV  
    SYSTEM {vs 4vS6  
    ID EYEPIECE EXAMPLE b9!.-^<8y  
    OBD 1.0E9 45 1.27 94\t1fE  
    UNI MM gX[|;IZ0o  
    WAVL CDF ~@{w\%(AK]  
    WAP 1 [+;qWfs B  
    END MWiMUTZg3  
     lWW+5  
    GOALS [`d$X^<y;  
    ELEMENTS 9 Jlp<koy  
    TOTL 200 .01 >*IN  
    BACK 0 0 ~ |6dH  
    FNUM 7.0 10 W4(v6>5l  
    ASTART 5 /D<"wF }@J  
    THSTART 5 dm6~  
    RSTART 100 $[g_=Z  
    RT 0.25 @5WgqB  
    NPASS 80 BPqk "HG]T  
    ANNEAL 100 10 Q 100  {@gAv!  
    SNAP 10 n|Pr/ddL   
    TOPD D3`}4 A  
    STOP FIRST         n-$VUo  
    STOP FREE baee?6  
    QUICK 50 100 vv6?V#{  
    FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.     f/,tgA  
    FWT 3 1 1 1 1 1 Ur^j$B}  
    END -T7xK/  
     9}5K6aQ  
    SPECIAL AANT 1~J5uB4  
    ACA 50 1 1 ZPHXzi3j  
    ADT 10 .1 10 P-CB;\  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1     2edBQYWd  
    M -.008 10 A P HH 1         rz%<AF Z  
    M -.004 10 A P HH .5     YzAFC11,  
    M -.0064 10 A P HH .8 p~2UUm V  
    M 0 1 A P YA 1         ;#TaZN  
    S GIHT @b2`R3}9R  
    END q]\X~ 9#  
    GO *XbI#L%>  
    TIME 2| B[tt1Z  
Q6IQV0{p  
这是从DSEARCH 返回的图纸。 ;gMgj$mI  
    
[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。  QV qK  
    
[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。 *f5l=lDOB  
     &.Q8Mi aT  
    PANT ;;Ds  
    VY 0 YP1 O oSb>Y/4  
    VLIST RD ALL R^*K6Ad  
    VLIST TH ALL MgJ36zM  
    VLIST GLM ALL Q6 ?z_0  
    END ,Q/Ac{C  
    AANT P mM/i^zT  
    AEC aRJcSV  
    ACC LZ U$  
    M   0.142857E+00  0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM K>2#UzW  
    GSR     0.250000     3.000000      4  M     0.000000 Kmz7c|  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.300000 TeQNFo^_8  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.600000 TZRcd~5$  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.750000 iWLa>z|,  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.900000 ^V3v{>D>  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     1.000000 }P9Ap3?  
    GSO     0.250000     0.246460      4  M     0.000000 (\a6H2z8l  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.300000 O7t(,uox3y  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.600000 )US:.7A[.  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.750000 dQb.BOI)h  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.900000 KCuG u}  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     1.000000 cK`"lxO  
    M   0.200000E+03  0.100000E-01 A TOTL 6rN(_Oi-  
    ACA 50 1 1 {g6Qv-  
    ADT 10 .1 10 fP HLXg5s  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 %7hB&[ 5  
    M -.008 10 A P HH 1   O 5 Nb  
    M -.004 10 A P HH .5 ?BA^YF  
    M -.0064 10 A P HH .8 ($nrqAv4  
    M 0 1 A P YA 1   vuQ%dDxI  
    S GIHT |=a}iU8  
    END v"^~&q0x  
    SNAP  10/DAMP    1.00000     J;$N{"M  
    SYNOPSYS   80 r\`+R"  
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: 1w(JEqY3h:  
    
[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。     sJ z@7.  
准备一个新的MACro 如下: x]|+\1  
]aryV?!6  
    STO 9 o>/O++7Ra  
    CHG }MbH3ufC  
    NOP fV:4#j  
    18 TH 2000 *Vw\'%p*  
    19 YMT k0-G$|QgIp  
    20 WQNE2Q  
    END Xjio Z  
    STEPS = 100 Mg,:UC:  
    PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 X^9d/}uTa  
    GET 9     E\nv~Y?SG  
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 {nT^t Aha  
    
[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。 R%D'`*+  
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。 I zbU)ud  
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: {%2vGn  
    
[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! `(6r3f~XJ  
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。 CzCQFqXI  
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。 z+a%5J  
Em 6Qe  
    CHG KOz(TZ?u  
    NOP !HeSOzN  
    END }N0Qm[R  
    MSW 0 [?ny`Y  
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”。 h N2:d1f0  
    
[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。 73#x|lY  
    
[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。 hI?sOR!  
    
[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 cRd0S*QN2  
    
[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。 NLPkh,T:  
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。 <GHYt#GIZ+  
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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