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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。 K !MIA 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。) "}jY;d#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。 dLs40 -R [attachment=119408] 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) 6GZzNhz Jm l4EW7 TIME tL!R^Tf CORE 12 aF~ 0\XC OFF 1 99 },G>+ s8h DSEARCH 5 QUIET p+F{iMC SYSTEM JWuF ?<+k ID EYEPIECE EXAMPLE 9(PQ7} OBD 1.0E9 45 1.27 s$s]D\N UNI MM (gn)<JJS} WAVL CDF Mk -Rl WAP 1 Jn>6y:s END [e:mRMi ??!+2G#%! GOALS LS=HX~5C ELEMENTS 9 3'H 1T TOTL 200 .01 '<35XjW BACK 0 0 V>`xTQG FNUM 7.0 10 >lRa},5( ASTART 5 9ntXLWK7e THSTART 5 =h4*
^NJ RSTART 100 ;be2sTo RT 0.25 0m|$ vb NPASS 80 'NJCU.lKm ANNEAL 100 10 Q 100 S]7RGzFe SNAP 10 T@ [*V[ TOPD CqRG !J STOP FIRST
'7!b#if STOP FREE (>E70|T QUICK 50 100 0pSqk/ FOV 0 .3 .6 .75 .9 1. X$L9kZ FWT 3 1 1 1 1 1 )@
/!B` END j5,vSh~q;' 0t-!6 SPECIAL AANT "1P>,\Sjg ACA 50 1 1 :CQ-?mT^LA ADT 10 .1 10 $LLy#h?V] M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 Wq+6`o M -.008 10 A P HH 1 eJ+uP,$ M -.004 10 A P HH .5 c teUKK.|) M -.0064 10 A P HH .8 eAkj pc M 0 1 A P YA 1 dJZMzn S GIHT K&t+3O END iY /N%T; GO BnLM ;5
> TIME yX}riXe 1Qi5t?{ 这是从DSEARCH 返回的图纸。 C>d_a;pX [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。 '\$2+* [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。 Jv*(DFt!v qeK_w
' PANT j0p'_|)( VY 0 YP1 J!$q"0G'WT VLIST RD ALL p*T`fOL VLIST TH ALL io[$QTY VLIST GLM ALL q
F\a]e END 9Ytf7NpR AANT P #PzRhanX AEC o<*H!oyP\ ACC nQ/R,+6h M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM _E[zYSo` GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000 *(%]|z}]m GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000 YxEc(a" GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000 ZSKSMI%D GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000 p#VA-RSUQ| GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000 2qY`*Y.2 GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000 ]UR@V;JG
GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000 xwZcO GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000 _;]
3w GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000 : Gp,d*M GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000 }u=-Y'!#] GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000 ,k*g`OTW GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000 " "GeO%J8 M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL ,)u\G(N ACA 50 1 1 mHqw,28} ADT 10 .1 10 PVGvj c M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 WD=#. $z$ M -.008 10 A P HH 1 1}A1P&2> M -.004 10 A P HH .5 1m*fkM# M -.0064 10 A P HH .8 ;(cqaB M 0 1 A P YA 1 0B0Uay'd_ S GIHT ]]
R*sd* END 50:gk*hy SNAP 10/DAMP 1.00000 3cuVyf<v SYNOPSYS 80 [FHSFr
E,5 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: xFU*,Y [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。 0v%ZKvSID 准备一个新的MACro 如下: 86c@Kk7z ,q F;#nB- STO 9 -!OFt} CHG Ccmo(W+0 NOP ,/O,j
SRk 18 TH 2000 ZXP9{Hh 19 YMT 1+1Z]!nG#! 20 39jnoT END $Hr
qX?&r STEPS = 100 (Sr D PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 3jMHe~.E< GET 9 ?lg
运行这个宏。这将完成以下工作: 1.删除表面 18上的YMT解(通过 NOP, 删除所有解)。 2.把19号表面放在2000毫米的距离。 这将模拟假定在那个距离的望远镜目标。 3.将一个稍后会聚焦于表面20的YMT解赋给表面 19。 4.声明表面20,因此它是存在的。 5.在视场上制作表面19的主光线拦截图。如果光线全部撞击在表面19的中心附近,则像差将受到控制 :x*|?zII [attachment=119415] 我们想要避免 “芸豆”效应,如果瞳孔有很多球像,就会出现这种效应。 随着你的眼睛移动,视场的一部分图像会消失。 PNwXZ/N% 在眼睛位置放大图像,然后单击按钮运行Pad Scan™↑。光线可以很好地瞄准眼点。虽不完美——但是,镜头的设计是关于权衡的,不是吗?我们认为这些小错误已经足够好了。 {H
FF|Dx 接下来我们要检查畸变。一些质量差的目镜显示出明显的畸变,因此我们必须进行检查。命令GDIS 21 G将生成如下图片: 0_d,sC?V [attachment=119416] 我们通过在评价函数中加入一个项目得到了良好的性能,该项目取全局Y坐标并减去GIHT的值。可以这么做么?单位都错了! 1]wx Ru 该镜头处于AFOCAL模式,输出Y坐标实际上是来自轴的光线角度,以弧度为单位。GIHT类似地是在近轴上的弧度角。如果两者数值相同,则系统没有畸变。 "PM!03rb 现在难点是,我们必须检查图像质量。这是大约1/2波长的横向色差。为了分析这一点,我们给镜头设置了10个波长,根据天文物体和人眼的光谱进行加权。首先,我们删除曲率求解,因此半径不会随光谱改变。 >7yOu!l W,<P]) CHG AV"fOK;#A NOP tDF=Iqu)a END DYS|"tSk MSW Bvke@|]kW 当光谱向导打开时,我们选择天文学资源例如太阳,月亮,行星。然后我们单击视觉,并选择视觉,明视觉。 单击10个波长的选项,然后单击“获取光谱”。 02U5N(s [attachment=119417] 这是光源和探测器组合的光谱。单击精细设置,将光谱向右移动一点。然后对镜头单击应用于镜头并关闭对话框。 5$kv,%ah [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。 8!a6)Zeux [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 *#O8 ^3D_c [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{\,vI 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。 NdpcfZq 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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