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lena 2010-02-26 15:55

请教各位开普勒望远系统设计

求助 用zemax软件设计一个开普勒望远系统，放大率 -5X，出瞳距 l>6mm，出瞳口径D'=4mm, 视场2ω＝6°。
kimclps 2010-03-09 18:56
出瞳口径D'=4mm,  放大率 -5X，表示入瞳口徑=4*5=20mm， &3#19v7/  
G&y< lh  
(1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 /-4rcC  
krnxM7y  
(2) 物鏡焦距選擇>80mm以上的doublet，作為起始值(樓主未指定系統總長，否則物鏡焦距可再限縮範圍)。 2Sz?r d,0f  
Yi:@>A<#  
(3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 Ahv%Q%m%2  
8 6y)+h`  
(4) 目鏡焦距=物鏡焦距/5，因為最少有80/5=16，因此出瞳距 l>6mm不會有問題。 [Wf%iwB  
sba+J:#w  
@|BaZq,g  
duanxy 2010-03-11 18:30
为何要加prism啊？
kimclps 2010-03-13 21:48
物鏡是一個正透鏡，所成的像與物比較，是呈上下相反、左右顛倒；如果就依此狀態以目鏡放大， K8,Q^!5]"  
最終像會是上下相反、左右顛倒的像，不利於地上景物的觀察使用。因此，需要使用一組(兩個) *jE> (J`  
prism將物鏡的成像變為和物相同的方向。
lena 2010-03-14 14:51
你好，我是初学者，我只要成上下相反，左右颠倒的像就可以了，不要那个prism了。系统总长没有要求，合理就行~ h0ml#A`h  
你能帮我看看设计吗？我选好了参数，但是后面调整像差不会~ ,sF49C D  
KFZ2%:6>  
我想选用双胶合物镜和对称式目镜 WOkAma-  
_3YZz$07  
计算物镜参数： #$-{hg{  
焦距 f’=110mm ~*NG~Kn"s  
视场 2w=6° `-yo-59E[  
物镜通光直径 D=20mm "=H(\ V  
相对孔径 1：5.5 9+S$,|9  
选用双胶合物镜。 ; D'6sd"  
根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数：f’=299.64  D/f’=1:6  2w=6° pg0Sq9qCN  
      r            d         glass wX/0.aZ|  
                               1,1,1 xs?Ska,N  
181.97       9           K9 CmP_9M?ce  
-133.05      6          ZF2 ?5VPV9EX  
-397.2                   1,1,1 v_G1YC7TU  
焦距与设计焦距110mm相差较大，用缩放法得到以下原始系统结构参数： |k,M$@5s  
    r         d         glass r8%"#<]/  
                              1,1,1 9fQ[:Hl"  
  66.8        3.3        K9 ^?<gz!(-  
-48.84      2.2        ZF2 ; ,9:1.L  
-145.81               1,1,1 5TynAiSD_>  
F .h A.E  
计算目镜各参数： b';oFUU>Q  
视场 2w’=31° {#U 3A_y  
焦距 f’=22mm r&rip^40  
相对孔径 1：5.5 Rq@M~;p  
选用对称式目镜。 fmgXh)=  
根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数： ?q{HS&k  
     r          d           glass  4>R)2g  
                                    1,1,1 \Dlmrke  
    76.6         1.5           ZF1 $Sls9H+.  
   24.6          7             K9 KATu7)e&~^  
   -30.6        0.1         1,1,1 o{[w6^D7  
   30.6          7            K9 4(nwi[1Y  
  -24.6        1.5          ZF1 y?Cq{(  
  -76.6                      1,1,1 ~CX1WPMI:  
W6^YFN  
因为没有规定物镜的球差，彗差，轴向色差，我也不知道该定多少~ OrP i ("/  
目镜的像散和轴向色差该如何确定？在zemax里怎么操作？ T"_f9?  
目镜和物镜分别设计好了，又怎么合在一起？ 5do49H_  
希望你能帮帮我！谢谢啦！ ZVIlVuZ}  
eHE?#r16Z  
lena 2010-03-14 15:15
请各位大侠指点指点~
kimclps 2010-03-15 17:23
(1) ZEMAX裏沒有K9的材料，所以我用H-K9L取代，應該非常接近。 jJqq:.XqB8  
;&9wG`  
(2) 物鏡部分非常接近了，如果說還有要改進的大概有以下兩點 : W&=F<n`  
<wTD}.n  
   (a) 軸向色差(axial color)，調整成F線在最大口徑處的球差量=C線在零口徑處值<樓主的F線稍 5H!6m_,w  
|%$mN{  
      微超過一點>。可用AXCL處理。 HDQH7Bs  
Z Tzh[2u*  
   (b) d線的球差最大口徑處可以讓它稍微over一點，用以補償目鏡會帶進來的under量<不處理 \Xpq=2`  
jM[]Uh  
      也沒關係，因為球差量很小> 7N8a48$8  
m {?uR.O  
(3) 目鏡部分則像散(astigmatism)<需要將目前倒向左側under的情形，校成field curvature較小的 2)T.Ci cx  
C ^ 1;r9  
   情形>、倍率色像差(lateral color)都未校正好，需要處理。另外目鏡焦距好像不是你所說的22mm，而是26mm i%# <Hi7  
zlhI\jRdc  
(4) 物、目鏡要合在一起: ~]78R!HJ  
cyXnZs ?|  
      (a) 前三面為你的物鏡數據，第3面的thickness設為solve type=marginal ray height其參數height=0  pupil zone=0 PzH#tG&.j  
!Ct'H1J-  
       (b) 第4面為虛設面，radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 h(gpq SN  
Evt&N)l!^  
        (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> wvz_)b N~A  
glUf. :]  
        (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> ; %mYsQ  
"yf#sEabV  
        (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 8)V6yKGO  
9-hVlQ~|  
              此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter ?bw1zYP  
s5&v~I;>e  
lena 2010-03-15 22:57
目镜我还是不懂~~ ]x^v;r~  
t`eUD>\  
焦距26怎么得到的？ zMbz_22*  
我是参照《光学仪器设计手册（上）》p331的例子算的 ;6/dFOZn  
[attachment=25035] L0EF CQ7  
rh$q]  
我是菜鸟，目镜的优化我一点也不会，例如自变量，选择三个曲率半径，这是对称的，设为变量优化后就不是对称目镜了，这该怎么办？目镜的转置我也不会 obtXtqew  
vj4n=F,Z  
哎，我是问题学生~岔个题外话，kimclps你是哪里人啊？为什么用的繁体啊？呵呵 &C6Z{.3V  
对了，我的K9玻璃是装了个中国的玻璃库~
lena 2010-03-15 22:58
你真是救星，我看到了希望~
kimclps 2010-03-17 23:14
(1) 你的檔案我沒辦法打開，解壓縮時出現缺少part2的錯誤訊息。 .vk|aIG  
kzXmiBL<9  
(2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 L>{p>  
uBqZ62{G  
(3) 要維持對稱形式，將1、2、3面的曲率半徑設為變數，第1、2、3面間隔為變數 4.qW ~ W{  
T Z_](%  
   第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 }.74w0~0^  
      第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 %:vMD  
      第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 jw$[b=sa  
      第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 %\QK/`krp  
      第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 TF-k|##G  
@-G^Jm9~\m  
    即可在優化中維持對稱。 ,/6 aA7(  
<P#]U"?A  
(4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣，不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> `2.2; Vk  
'/ v@q]!  
     reverse elements選擇啟始面和結束面，不過通常最前或最後面的thickness轉置後可能有 *g~\lFX,u  
Sz#dld Mz  
   錯要加以修正。 *9I/h~I  
8nQjD<-  
(5) 每個人都是由不懂開始學起，有些經驗後要回饋提攜後輩，因此無所謂問題學生或救星的 5*IfI+}  
D0HLU ~o  
   說法。我在台灣，所以只能用繁體。 d/!R;,^  
4;.y>~z  
(6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) ~.L\f%<  
w|0w<K  
      然後再加入其它自己想要控制的項目例如焦距，AXCL等。但優化是要自己去努力Try後分析 [(PD2GO+  
">hOD'PG  
   、判斷、修改才會進步。 E|>oseR  
>YuiCf?c7  
lena 2010-03-18 15:51
我把目镜初始参数换了一下，用书上的例子做了一下，与书上结果相距甚远 mH\eJ  
 mZ^ev;  
把3个曲率半径作为变量（把透镜间隔同时作为变量优化以后面目全非了），优化以后数据上看是对称的，layout却不同，什么原因？是不是我哪里设置不当？ :UDT! 5FNO  
%jnSJjcq  
优化时我选了EFFL，LACL和ASTI。  LACL和ASTI的操作我不会，是不是参数填错了 Mpu8/i gX,  
*oca   
我把我做的传上来，你帮我看看吧 w\QMA3  
kimclps 2010-03-20 20:45
(1) 目鏡要反轉過來設計，所以第1面是系統的出瞳，設為stop面，和目鏡最後面<此時為第2面> [9>h! khs  
~qj09  
      的間隔為出瞳距<先依近軸值做，以後再修正；就是目鏡焦距的(1-1/倍率)=1.2*目鏡焦距>。 kjVJ!R\  
xQK;3b  
   第2面起依次為目鏡資料，最後一面<第7面>的面間隔以solve 求解marginal height=0。 G.[,P~yy.  
AQ` `Dp  
(2)  field最大值為1/2 *30=15度而非1度，建議設5個field。 +M/1,&  
_0: }"!Gq  
(3)  目鏡焦距不是該為22嗎?為何初始值為28.5，優化目標為25? GoTJm}[N P  
l6O8:XI  
(4)  優化後像距已經是負值，表示像已經埋到目鏡裡面去了。 MzudCMF  
do>,ELS+m  
(5)  目鏡系統用OPDX可能不太適當，建議用TRAR、TRAX、TRAY、TRAC、TRCX、TRCY等 "-HmXw1+t  
YN>k5\M_v  
    擇一使用。 sN%#e+(=  
H$o=kQN  
(6)  厚度或面間隔要用為變數時，需要加MNEG、MXEG、MNCG、MXCG、MNEA、MXEA、 }aC@ov]2  
,2C{X+t  
   MNCA、MXCA等選擇合適的指令加以控制。 m}oqs0xx  
g!*5@k|C  
(7)  ASTI只是三次項差。 U1!#TD)@  
K6s%=.Zi(  
(8)  看一下AXCL、FCGS、FCGT、DIMX、DIST的用法。 0/@ ^He8l  
|1[3RnG S  
(9)  再試試看吧。 ]/klKqz  
4`M7 3k0  
王昕璨 2010-10-04 15:56
  顶,好东西,谢谢
yang959wei 2010-11-18 20:31
kimclps  厉害啊。
jackqiu 2011-05-10 21:49
看来斑竹对望远系统很了解啊; ooW;s<6  
我最近在研究一个简单的望远系统,但始终不太明白该如何去设计,可以指点下不? :psP|7%|  
i3[%]_eP.  
要求: D{)K00mm  
放大倍数=3 ^KRe(  
目镜的视场角=60度(物镜=20度) 6 J B"qd  
TTL=5~5.5mm R5KOai!  
目镜方向的出瞳直径=1.2mm yJRqX]MLA  
<jwQ&fm)/R  
整个系统只需要2片来设计,焦距该如何分配?? 有什么简单方法直接计算出物镜和目镜的焦距吗? g,61'5\  
gFQ\zOlY8a  
非常感谢!
jabil 2013-02-13 13:53
let me see the file
dk111123 2013-03-31 19:14
好厉害的讨论阿~ b$W~w*O   
学习到很多呢 G3wkqd  
谢谢分享 $]`rWSYtv`  
shaolinhe 2013-05-29 14:36
修改才會進步。
shaolinhe 2013-05-29 14:39
目镜我还是不懂~~
corrinelee 2016-06-21 13:21
和好的互动交流。
wenshaofeng1 2017-11-12 18:48
感谢，看讨论学到很多
mrjsuvx 2018-05-22 10:53
謝謝参考一下
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