| 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。 R$fna[Xw@/ 我们假设望远镜物镜图像直径为1.2英寸,我们希望观察者看到90度的无畸变图像。 这种镜头可以通过两种方式设计:从物镜到眼睛,或者从眼睛到物镜。 在这个例子中,我们将选择前一个方案。 (在第37课中,我们将以另一个方案进行。) 6#KI?
6 我们将从远处的物镜将光线对准镜头,首先对准镜头内一英寸的一点,并要求光线以45度的角度从轴上射出。 %UQ{'JW?K [attachment=119408] 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) ^z^>]Qd WD\{Sdx:r TIME %7d"()L CORE 12 20moX7L OFF 1 99
7k\7G= DSEARCH 5 QUIET !n{c#HfG SYSTEM y[|g!9Rp ID EYEPIECE EXAMPLE [*vN`AfE OBD 1.0E9 45 1.27 e6R"W9 UNI MM *(`.h\+ WAVL CDF epbp9[` WAP 1 >o} ati END WsV3>=@f ;:|KfXiC8 GOALS 2Y4&Sba^Y ELEMENTS 9 v$i%>tQ\ TOTL 200 .01 ?8, N4T0) BACK 0 0 cLU*Tx\ FNUM 7.0 10 0l6iv[qu5w ASTART 5 SNU
bY6 THSTART 5 >Y+KL RSTART 100 ~1'468 RT 0.25 Yy)a,clZ*$ NPASS 80 "?{yVu~9 ANNEAL 100 10 Q 100 wY.g-3 SNAP 10 (RmED\.]4 TOPD X}-H=1T? STOP FIRST )/Xrhhx STOP FREE |+:ZO5FaO QUICK 50 100 Gx!RaZ1 FOV 0 .3 .6 .75 .9 1. 5 WppV3; FWT 3 1 1 1 1 1 kV rT? END L%d?eHF na3kHx@ SPECIAL AANT X{xJ*T y' ACA 50 1 1 BNCJT$tYX ADT 10 .1 10 qE72(#:R* M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 erP>P M -.008 10 A P HH 1 `Y\/US70{c M -.004 10 A P HH .5 />[6uvy#Q M -.0064 10 A P HH .8 y+scJ+< M 0 1 A P YA 1 0:Y`#0qK S GIHT G
r|@CZq END -NPkN%h GO N`Xnoehu TIME /V<`L C9H11g7{ 这是从DSEARCH 返回的图纸。 4_%FSW8- [attachment=119412] 这些都是合理的目镜配置。 最好的一个在顶部,名为DSEARCH09.RLE,它在PAD中自动打开。 (1,#=e+ [attachment=119413] 该程序创建了一个优化MACro并将其加载到编辑器窗口中。 在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。 +@uC:3jM b2=Q~=Wc PANT 1ysLZ;K VY 0 YP1 ,*Z[P%<9 VLIST RD ALL aaugu.9 VLIST TH ALL (I[h.\% VLIST GLM ALL bus=LAJt= END m=.7f9 AANT P q7 oR9 AEC .&x?`pER ACC Kc[u}
. U M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM #KNq:@wp6 GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000 Mto~ / GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000 E9d i GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000 y [9}[NMZ GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000 /-YlC(kL GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000 wt.{Fqm GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000 Df,VV+ GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000 `;qv} GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000 &/hr-5k GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000 dezL{:Ya GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000 (bFWT_CChz GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000 a H|OA\< GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000 tbzvO<~ M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL :IT U0%;!+ ACA 50 1 1 u1|P'>;lF ADT 10 .1 10 \m~\,em M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 y5Wqu9C\Io M -.008 10 A P HH 1 ckjVa\ M -.004 10 A P HH .5 %cr]ZR M -.0064 10 A P HH .8 <,X+`m& M 0 1 A P YA 1 v*'iWHCl, S GIHT /IJ9_To END
~\:j9cC SNAP 10/DAMP 1.00000 Kpp*^ SYNOPSYS 80 aBVEk2 p 让我们运行这个并观察镜头的改善结果。以下是我们在进行一些优化和模拟退火后得到的结果: C|d!'"p [attachment=119414] 我们想要进一步改进。将OPD光扇图分配到PAD 2上,我们在全视场看到一个波长的误差。 E2h;hr;W 准备一个新的MACro 如下: X|damI% u};]LX\E STO 9 Nzi/3r7m CHG R#7+ NOP KG-k$glD 18 TH 2000 @Uj_+c
q 19 YMT Z:o
86~su 20 ;c
m wh< END rGn5QV STEPS = 100 _czbUl PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 QK3j_'F=E GET 9 YKw!pu= 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 (:y,CsR}4 [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。 bDZKQ& 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。 8`inRfpY 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: tgvpf/cQ [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! (@WDvgi( 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。 c6Yf"~TD0 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。 43u PH1
) PX69 CHG 6N%L8Q NOP ~^%0V<*-} END LG Y!j_bD MSW A1|7(Sow 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”。 T[4[/n>i [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。 +Jo 3rX'` [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。 38*'8=Y#> [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 |?2 hml [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。 Wlr&g
xZ 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。 @tE&<[e 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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