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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@>mpcJS  
    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 rrfJs  
    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~}BDnu6  
    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; 6 Mp;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/upiqy  
    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。 ^vVAuO  
    
[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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