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。 /4`
0?/V 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。) [&&1j@LQ* 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。 ReM=eS [attachment=119408] 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) pO ml8SQf L"{JRbh[ TIME UG'9*(* CORE 12 (&+kl q OFF 1 99 B,TB3
{ DSEARCH 5 QUIET vfq%H( SYSTEM 4*e0 hWp ID EYEPIECE EXAMPLE D (h18 OBD 1.0E9 45 1.27 pBETA'fY UNI MM ~[\_N\rm WAVL CDF b#K:_ac5 WAP 1 3WUTI( END }lfnnK# 8erSt!oM GOALS =
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*+paQ ELEMENTS 9 =u+d_'P7-R TOTL 200 .01 +TQ47Zc BACK 0 0 t=-SH^$SR FNUM 7.0 10 xv&Q+HD ASTART 5 _c,'>aH= THSTART 5 "87ghj_} RSTART 100 A9kzq_3 RT 0.25 4Qo]nre! NPASS 80 v7DE ANNEAL 100 10 Q 100 V( -mD SNAP 10 A` AaTP TOPD il \$@Bn STOP FIRST /k<WNZM STOP FREE lhw()u QUICK 50 100 `~ * @q! FOV 0 .3 .6 .75 .9 1. uU:CR>=AKW FWT 3 1 1 1 1 1 FKT1fv[H END _h":> FxVZ[R SPECIAL AANT rwG CUo6Z ACA 50 1 1 `$B3X ADT 10 .1 10 T+<A`k: - M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 x
>^Si/t M -.008 10 A P HH 1 5<ux6,E1{ M -.004 10 A P HH .5 MHsc+gQiz M -.0064 10 A P HH .8 QNxl/y\l0 M 0 1 A P YA 1 Xa[?^P S GIHT 9$|Gfyv END FDv+*sZ GO \@1=stK:F TIME .?!N^_ Ez3 DNj"SF(J 这是从DSEARCH 返回的图纸。 #*g5u{k'P [attachment=119412] 这些都是合理的目镜配置。 最好的一个在顶部,名为DSEARCH09.RLE,它在PAD中自动打开。 YBP:q2H [attachment=119413] 该程序创建了一个优化MACro并将其加载到编辑器窗口中。 在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。 Ce")[<: ^4`Px/& PANT v0ES; VY 0 YP1 |)K]U VLIST RD ALL (>I`{9x>6 VLIST TH ALL d R]Q$CJ VLIST GLM ALL mBG=jI "xh END !ZI7&r`u; AANT P ul ER1\W AEC _Jt 2YZdA ACC K.z64/H: M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM p$x{yz3 GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000 ~DsECnD GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000 Kbb78S30 GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000 `QUy;%+ GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000 zKsz*xv6b GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000 *mMEl]+ GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000 _+^ 2^TW GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000 Z+StB15 GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000 p IKSs<IP GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000 #zRbx GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000 Iy.rqc/86 GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000 !grVR157P GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000 QlHd,w M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL n9\]S7]52 ACA 50 1 1 $Tb G+Eb8 ADT 10 .1 10 j$TwL; M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 v,\R,{0 M -.008 10 A P HH 1 8B#GbS
K M -.004 10 A P HH .5 !QT'L,_ M -.0064 10 A P HH .8 `r_m+] M 0 1 A P YA 1 ??i4z[0M S GIHT }irn'`I END h#hxOVl%x SNAP 10/DAMP 1.00000 4#'("#R SYNOPSYS 80 ]Y| 9?9d 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: `WOYoec
[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。 iK IOh('G 准备一个新的MACro 如下: e[Jem5C DtEwW1J STO 9 |P.6< CHG CY&
hIh~S@ NOP B=@ jW z" 18 TH 2000 B:\Uw|Mf 19 YMT _"%B7FK 20 hG_?8:W8HT END {h KjD"? STEPS = 100 I
Nc^L PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 QERU5|.wc GET 9 i"j(b|?e 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 N7s'6(`=X [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。 &l?+3$q 在眼睛位置放大图像,然后单击按钮运行Pad Scan™↑。光线可以很好地瞄准眼点。虽不完美——但是,镜头的设计是关于权衡的,不是吗?我们认为这些小错误已经足够好了。 vw)7 !/# 接下来我们要检查畸变。一些质量差的目镜显示出明显的畸变,因此我们必须进行检查。命令GDIS 21 G将生成如下图片: KnNh9^4"\2 [attachment=119416] 我们通过在评价函数中加入一个项目得到了良好的性能,该项目取全局Y坐标并减去GIHT的值。可以这么做么?单位都错了! a@pz*e 该镜头处于AFOCAL模式,输出Y坐标实际上是来自轴的光线角度,以弧度为单位。GIHT类似地是在近轴上的弧度角。如果两者数值相同,则系统没有畸变。 :v L1}H< 现在难点是,我们必须检查图像质量。这是大约1/2波长的横向色差。为了分析这一点,我们给镜头设置了10个波长,根据天文物体和人眼的光谱进行加权。首先,我们删除曲率求解,因此半径不会随光谱改变。 olW|$? KA276# CHG EOoZoVdzx NOP u<n`x6gL END $j5,%\4< MSW G8I 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”。 (LtkA|: [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。 "W#t;;9Wz [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。 ((rv]f{ [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 $^tv45 [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。 f2,1<^{ 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。 CVi`bO 4\ 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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