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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， 26&'X+n&  
3RLFp\i"s  
(1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 )M6w5g  
EkgE_8  
(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)。 )OiT{-m  
o(DOQGl  
(3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 qlL`jWJ  
%3NqSiMs  
(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。 ):i&`}SY  
 J5^'HU3  
8GvJ0Jq}U  
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， J ]nohICe  
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) su*'d:L  
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~ :2 *g~6  
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~ a)wJT`xu  
-r-k_6QP  
我想选用双胶合物镜和对称式目镜 "?V0$-DR  
]H`1F1=  
计算物镜参数： e" St_z(  
焦距 f’=110mm O^oWG&Y;v  
视场 2w=6° 8_{X1bj  
物镜通光直径 D=20mm V5UF3'3;}  
相对孔径 1：5.5 .Y&)4+ckL  
选用双胶合物镜。 _d5QbTe  
根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数：f’=299.64  D/f’=1:6  2w=6° i\,-oO  
      r            d         glass r"P|dlV-  
                               1,1,1 Wk)OkIFR  
181.97       9           K9 |S_eDjF  
-133.05      6          ZF2 DGS$Ukz&T  
-397.2                   1,1,1 vN`klDJgW[  
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： 8fl`r~bqZ  
    r         d         glass < jJ  
                              1,1,1 gt@m?w(  
  66.8        3.3        K9 uG,5BV.M  
-48.84      2.2        ZF2 f|\onHI)>  
-145.81               1,1,1 f&Gt|  
be.*#[  
计算目镜各参数： W"k"I vTW}  
视场 2w’=31° lhy*h_>  
焦距 f’=22mm E7rDa1  
相对孔径 1：5.5 hb}+A=A=+  
选用对称式目镜。 aDU<wxnSvO  
根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数： _h{C_;a[_  
     r          d           glass ~"nxE  
                                    1,1,1 N sXHO  
    76.6         1.5           ZF1 Q+[n91ey**  
   24.6          7             K9 RoPRQCE  
   -30.6        0.1         1,1,1 =l+yA>t|  
   30.6          7            K9 AE[b},-[  
  -24.6        1.5          ZF1 _852H$H\  
  -76.6                      1,1,1 .P8&5i)'P,  
pFOx>u2`a  
因为没有规定物镜的球差，彗差，轴向色差，我也不知道该定多少~ ;r<^a6B  
目镜的像散和轴向色差该如何确定？在zemax里怎么操作？ Ayxkv)%:@)  
目镜和物镜分别设计好了，又怎么合在一起？ dYJ(!V&  
希望你能帮帮我！谢谢啦！ EJMM9(DQ7  
vS;RJg=  
lena 2010-03-14 15:15
请各位大侠指点指点~
kimclps 2010-03-15 17:23
(1) ZEMAX裏沒有K9的材料，所以我用H-K9L取代，應該非常接近。 +%<(E  
/:m-> T  
(2) 物鏡部分非常接近了，如果說還有要改進的大概有以下兩點 : p|U?86 t  
n] ._uza  
   (a) 軸向色差(axial color)，調整成F線在最大口徑處的球差量=C線在零口徑處值<樓主的F線稍 *#,7d"6W5  
rBQ_iB_  
      微超過一點>。可用AXCL處理。 s}vAS~~2L3  
?gA 8x  
   (b) d線的球差最大口徑處可以讓它稍微over一點，用以補償目鏡會帶進來的under量<不處理 8W*%aOi5+  
{'7B6  
      也沒關係，因為球差量很小> kMIcK4.MH  
<}C oQz  
(3) 目鏡部分則像散(astigmatism)<需要將目前倒向左側under的情形，校成field curvature較小的 xQ f*  
Ri<u/ ]oR"  
   情形>、倍率色像差(lateral color)都未校正好，需要處理。另外目鏡焦距好像不是你所說的22mm，而是26mm ^UP`%egR  
0yk]o5a++  
(4) 物、目鏡要合在一起: ^pp\bVh2Q]  
Kn5~d(:  
      (a) 前三面為你的物鏡數據，第3面的thickness設為solve type=marginal ray height其參數height=0  pupil zone=0 y6(Z`lx  
bV^rsJm  
       (b) 第4面為虛設面，radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 Q *D;U[  
5%Y3 Kwyy  
        (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> .Y tKS  
ROH|PKb7  
        (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> )3cAQ'w  
\1k79c  
        (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 yuh *  
zYH&i6nj  
              此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter tH!]Z4}u  
P\E<9*V  
lena 2010-03-15 22:57
目镜我还是不懂~~ {4l8}w  
Q1Kfi8h}'  
焦距26怎么得到的？ L7l FtX+b  
我是参照《光学仪器设计手册（上）》p331的例子算的 q9B$" n  
[attachment=25035] [:dY0r+  
9p]QM)M  
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 !M(xG%M-V  
&s(^@OayE  
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 rm7ANMB:  
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。 /l3V3B7  
cTifC1Pf  
(2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 hDDn,uzpd  
9+|$$)  
(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 R*, MfV  
6XxvvMA97  
   第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 |]bsCmD  
      第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 aj='b.2)  
      第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 @F AA2 d  
      第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 8]c2r%J  
      第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 4Z3su^XR  
2Ah#<k-gC;  
    即可在優化中維持對稱。 &C_j\7Dq  
g _9C*  
(4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣，不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> j^*dmX  
g&L!1<, p  
     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 +Ze} B*0  
 }FROB/  
   錯要加以修正。 qZdQD  
#\{l"-  
(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 AYBns]!  
{ l/U6](  
   說法。我在台灣，所以只能用繁體。 b=C*W,Q_#  
~12EQacOT  
(6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) ^dWa;m]l  
^e,.  
      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 B`)BZ,#p  
bIDj[-CDG  
   、判斷、修改才會進步。 Q-okt RK  
LH.]DVj  
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 n` _{9R  
b#%hY{$j  
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？ [\e eDa  
8 /]S^'>  
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 +HpA:]#Y  
{lzWrUGO  
我把我做的传上来，你帮我看看吧 ^oz3F]4,g  
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> Pbn*_/H  
rBzuKQK}J  
      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>。 /U*C\ xMm  
!?jrf] A@  
   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。 _yx>TE2e  
\.{$11P#  
(2)  field最大值為1/2 *30=15度而非1度，建議設5個field。 R%WCH?B<}  
net@j#}j-  
(3)  目鏡焦距不是該為22嗎?為何初始值為28.5，優化目標為25? Qy<P463A(l  
?zMHP#i  
(4)  優化後像距已經是負值，表示像已經埋到目鏡裡面去了。 7aRi5  
_.Nbt(mz  
(5)  目鏡系統用OPDX可能不太適當，建議用TRAR、TRAX、TRAY、TRAC、TRCX、TRCY等 x_}:D *aI  
6Pnjmw.HV  
    擇一使用。 gs[uD5oo<  
k"%~"9  
(6)  厚度或面間隔要用為變數時，需要加MNEG、MXEG、MNCG、MXCG、MNEA、MXEA、 eKgBy8tNS0  
 -);Wfs  
   MNCA、MXCA等選擇合適的指令加以控制。 +o{R _  
 DPxM'7  
(7)  ASTI只是三次項差。 I]t!xA~  
UhWNl]Z  
(8)  看一下AXCL、FCGS、FCGT、DIMX、DIST的用法。 ZQsJL\x[UK  
~W'{p  
(9)  再試試看吧。 e]"W!K cD9  
OZF rtc+  
王昕璨 2010-10-04 15:56
  顶,好东西,谢谢
yang959wei 2010-11-18 20:31
kimclps  厉害啊。
jackqiu 2011-05-10 21:49
看来斑竹对望远系统很了解啊; D/xbF`  
我最近在研究一个简单的望远系统,但始终不太明白该如何去设计,可以指点下不? #Y`~(K47  
_/$Bpr{R  
要求: 6<SAa#@ey  
放大倍数=3 ~$cV: O7  
目镜的视场角=60度(物镜=20度) [PM 2\#K  
TTL=5~5.5mm }OR@~V{Gj  
目镜方向的出瞳直径=1.2mm )[6U^j4  
]@c+]{  
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? ZY55|eE  
33x{CY15  
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~ bdrg(d6  
学习到很多呢 %P/Jq#FE .  
谢谢分享 6dt]`zv/  
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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