| 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 >*I N 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$B} END -T7xK/ 9}5K6aQ SPECIAL AANT 1~J5uB 4 ACA 50 1 1 ZPHXzi3j ADT 10 .1 10 P-CB;\ M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 2edBQYWd M -.008 10 A P HH 1 rz%<AF Z M -.004 10 A P HH .5 YzAFC11, M -.0064 10 A P HH .8 p~2UUmV M 0 1 A P YA 1 ;#TaZN S GIHT @b2`R3}9R END q]\X~
9# GO *XbI#L%> TIME 2| B[tt1Z Q6IQV0{p 这是从DSEARCH 返回的图纸。 ;gMgj$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 KCuGu} 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
5Nb 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++7R a 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^tAha [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: {%2v Gn [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 E m
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”。 hN2: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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