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。 ,1~zYL?
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。) <?B3^z$ 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。 ra'/~^9 [attachment=119408] 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) qvc<_k^ qj_0
td$ TIME eAW)|=2 CORE 12 OS#aYER~/ OFF 1 99 3/]1m9x DSEARCH 5 QUIET a^l)vh{+ SYSTEM FcM)v"bF&] ID EYEPIECE EXAMPLE "yQBHYP OBD 1.0E9 45 1.27 {*+J`H_G2a UNI MM SN@>m pcJS WAVL CDF *4
LS`` WAP 1 +TqrvI. END 3;L$&X2 mBwz.KEm< GOALS 8/>.g.] ELEMENTS 9 m
OUO)[6y TOTL 200 .01 V$hL\`e BACK 0 0 #,z-Pj?O! FNUM 7.0 10 "T=j\/Q ASTART 5 eQuw uT THSTART 5 T9$~tv,5F RSTART 100 DRm`y>. RT 0.25 %"r9;^bj&< NPASS 80 r2#G|/=@ ANNEAL 100 10 Q 100 RI8*'~ix] SNAP 10 \r:*`Z*y TOPD >;9g`d STOP FIRST /(8"]f/ STOP FREE 3T.V*& QUICK 50 100 E\D,=|Mul FOV 0 .3 .6 .75 .9 1. pv0|6X?J" FWT 3 1 1 1 1 1 6Tmz!E0 END b|AjB: G J#C4A]A SPECIAL AANT NTq_"`JjZ ACA 50 1 1 Nsh/ ADT 10 .1 10 WwsNAJ M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 ^&&Wv'7XQ M -.008 10 A P HH 1 I<RARB-j M -.004 10 A P HH .5 kkZ}&OXS; M -.0064 10 A P HH .8 <VD7(j]'^ M 0 1 A P YA 1 TXM/+sd S GIHT `r1j>F7Xb END =b*GV6b GO r rfJs TIME 1y:fH4V "Q+wO+}6 这是从DSEARCH 返回的图纸。 @#hQ0F8 [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。 ]R\L~Kr [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。 ZhCd** ffk>IOH PANT j_,/U^Ws|f VY 0 YP1 v`mB82s VLIST RD ALL %1p-DX6 VLIST TH ALL B~}BDnu 6 VLIST GLM ALL \2+ngq) END 8!35
K AANT P Ju#j%! AEC wg[
+NWJ ACC r&xIVFPI[ M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM vKW!;U9~P GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000 9LPXhxNwB GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000 K?,?.!ev GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000 bK }ZR*) GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000 !D1#3?L GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000 #xx.yn(7 GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000 ~m<K5K6 V GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000 G0h&0e{w GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000 #@-dT,t GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000 r{?qvl!q GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000 tH; 6Mp;f GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000 {.oz^~zs]g GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000 JtSwbdN M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL +pSo(e( ACA 50 1 1 Q*Jb0f ADT 10 .1 10 %cDGs^lgA M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 oMAUR
" M -.008 10 A P HH 1 E8PwA. M -.004 10 A P HH .5 i{N?Y0YQs0 M -.0064 10 A P HH .8 ;yqHt!N M 0 1 A P YA 1 `0%;Gz%} S GIHT I/upiq y END WYRC_U7 SNAP 10/DAMP 1.00000 4E=QO!pVv SYNOPSYS 80 RLex#j 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: 1F>8#+B/W [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。 ?A\+s,9 准备一个新的MACro 如下: 61QA<Wb :Nf(:D8 STO 9 LtwfL^ # CHG oR`rs[Kj NOP #s(ob `0| 18 TH 2000 8(-
29 19 YMT \H>Psv{ 20 H(Wiy@cJn END 416}# Mk STEPS = 100 s+_8U}R PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 /C'_-U? GET 9 |Wck-+}U 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 A`~?2LH,~F [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。 Tt{X(I} J 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。 s^6,"C 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: 6yUThv.G# [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! W,,3@: 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。 $s
,g&7*- 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。 q},,[t ,hJx3g5#n CHG (gE<`b NOP 7Q'u>o END 3&E@#I^], MSW /g%RIzgW 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”。 vMX\q
[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。 !s$1C=z5u [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。 ^vV AuO [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 rFt+Y}) [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。 K5bR7f: 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。 ^wSGrV' 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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