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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， YIjTL!bA"  
^#sU*trr  
(1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 6R^^.tCs  
mrw=T.  
(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)。 $*?,#ta  
KRA/MQ^7~U  
(3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 ,2W8=ON  
ZMq6/G*fD  
(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。 0L/n?bf  
$ , u+4h  
ynrT a..  
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， m|G'K[8  
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) J Px~VnE%%  
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~ ( U xW;  
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~ q*>&^V$M  
[)TRTxFb  
我想选用双胶合物镜和对称式目镜 FIsyiSY<j  
.*)2SNH  
计算物镜参数： PAM}*'  
焦距 f’=110mm 7yh /BZ1  
视场 2w=6° a5 TioQ  
物镜通光直径 D=20mm c(~[$)i6  
相对孔径 1：5.5 ^=-y%kp"  
选用双胶合物镜。 uu>Pkfo  
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° (P:<t6;+  
      r            d         glass 3(,?S$>  
                               1,1,1 _+E5T*dk  
181.97       9           K9 #e$5d>j(  
-133.05      6          ZF2 AnX%[W "  
-397.2                   1,1,1 q1KZ5G)6GJ  
焦距与设计焦距110mm相差较大，用缩放法得到以下原始系统结构参数： |Ur"& Z{  
    r         d         glass ?o|f':  
                              1,1,1 =7m)sxj]w  
  66.8        3.3        K9 u@cYw:-C  
-48.84      2.2        ZF2 "L&#lfOKG  
-145.81               1,1,1 L bmawi^  
]Yn_}Bq  
计算目镜各参数： ~G6Ox)/  
视场 2w’=31° W~7A+=&  
焦距 f’=22mm wLnf@&jQ%  
相对孔径 1：5.5 1 P!Yxeh  
选用对称式目镜。 5l UF7:A>#  
根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数： 2HsLc*9{4  
     r          d           glass |}di&y@-JI  
                                    1,1,1 `M^= D&Bf  
    76.6         1.5           ZF1 ]z/8KL  
   24.6          7             K9 '$ t  
   -30.6        0.1         1,1,1 :x4|X8>  
   30.6          7            K9 4p,EBn9(  
  -24.6        1.5          ZF1 E vg_q>  
  -76.6                      1,1,1 %2{ %Obp'  
hFy;ffs.  
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~ ]Hefm?9*^  
目镜的像散和轴向色差该如何确定？在zemax里怎么操作？ heC/\@B  
目镜和物镜分别设计好了，又怎么合在一起？ Ay0U=#XP  
希望你能帮帮我！谢谢啦！ ,N]H dR  
FWG6uKv  
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。 26I_YL,S  
d\|?-hY`[  
(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 : U4C 9<h&  
x7!L{(E3  
   (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 mpU$ +  
vyK7I%T'R  
      微超過一點>。可用AXCL處理。 0zlb0[  
%7IugHH9y  
   (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 BW}U%B^.  
!Sh&3uy_qN  
      也沒關係，因為球差量很小> Cz\e w B  
t\~P:"  
(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 ORHp$Un~)  
P3x= 8_#  
   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 aW)-?(6>  
IEsEdw]aZE  
(4) 物、目鏡要合在一起: p.v0D:@&  
}Qn&^[[miL  
      (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 ' g=  
RI 5yF  
       (b) 第4面為虛設面，radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 a!7A_q8M  
;g5m0l5  
        (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> c[wla<dO*  
!;Yg/'vD-  
        (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> N kb|Fd/s  
cu7hBf j  
        (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 P;=n9hgHI  
`scR*]f1+  
              此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter 1 d}Z(My  
=9O^p@Q#W  
lena 2010-03-15 22:57
目镜我还是不懂~~ *xx'@e|<;  
0Is,*Srr  
焦距26怎么得到的？ !O+) sbd<  
我是参照《光学仪器设计手册（上）》p331的例子算的 lGV0 *Cji  
[attachment=25035] J`peX0Stl  
63q^ $I  
我是菜鸟，目镜的优化我一点也不会，例如自变量，选择三个曲率半径，这是对称的，设为变量优化后就不是对称目镜了，这该怎么办？目镜的转置我也不会 R0P iv:  
CY 4gSe?  
哎，我是问题学生~岔个题外话，kimclps你是哪里人啊？为什么用的繁体啊？呵呵 -V-RP;">  
对了，我的K9玻璃是装了个中国的玻璃库~
lena 2010-03-15 22:58
你真是救星，我看到了希望~
kimclps 2010-03-17 23:14
(1) 你的檔案我沒辦法打開，解壓縮時出現缺少part2的錯誤訊息。 '-r).Xk  
2KB\1&N  
(2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 d?s<2RkPT  
 ,V,`Jf  
(3) 要維持對稱形式，將1、2、3面的曲率半徑設為變數，第1、2、3面間隔為變數 -E^vLB)O  
 A sQ)q  
   第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 6_J$UBT  
      第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 }\z.)B4,  
      第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 %}SGl${-  
      第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 R?GDJ3  
      第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 Nh8Q b/::  
c&r70L,  
    即可在優化中維持對稱。 mPOGidxix  
>QjAoDVX?  
(4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣，不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> zcel|oz)  
V@B__`y7  
     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  |XT)QK1  
"9m2/D`=  
   錯要加以修正。 3p3 9`"~  
Uddr~2%(  
(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 Q}1 R5@7  
3/aMJR:o  
   說法。我在台灣，所以只能用繁體。 Vr)<\h  
FK:;e lZ  
(6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) ]p _L)  
-9%:ilX~  
      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 7F zA*  
n)L*  
   、判斷、修改才會進步。 TlXI|3Ip  
$:cE ^8K  
lena 2010-03-18 15:51
我把目镜初始参数换了一下，用书上的例子做了一下，与书上结果相距甚远 j.C`U(n}`  
xe#FUS 3  
把3个曲率半径作为变量（把透镜间隔同时作为变量优化以后面目全非了），优化以后数据上看是对称的，layout却不同，什么原因？是不是我哪里设置不当？ iWRH{mK  
*?Lv3}E  
优化时我选了EFFL，LACL和ASTI。  LACL和ASTI的操作我不会，是不是参数填错了 1/RsptN"v  
Te.Y#lCT$  
我把我做的传上来，你帮我看看吧 qmnZAk  
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> ZO!I.  
o]+z)5zC  
      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>。 R%Qf7Q  
ZRv*!n(Ug<  
   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。 b o0^3]Z  
Gn\_+Pj$  
(2)  field最大值為1/2 *30=15度而非1度，建議設5個field。 k'gh  
bBu,#Mc  
(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? Da&vb D-Bg  
IC#>X5  
(4)  優化後像距已經是負值，表示像已經埋到目鏡裡面去了。 B.wYHNNV  
yW+yg{Gg:  
(5)  目鏡系統用OPDX可能不太適當，建議用TRAR、TRAX、TRAY、TRAC、TRCX、TRCY等 !(mjyr  
>NqYyW,%  
    擇一使用。 {kp-h2I,  
}XZ'v_Ti  
(6)  厚度或面間隔要用為變數時，需要加MNEG、MXEG、MNCG、MXCG、MNEA、MXEA、 I[=j&rK`  
GT~)nC9f  
   MNCA、MXCA等選擇合適的指令加以控制。 a#^B2  
;lq;X{/  
(7)  ASTI只是三次項差。 M^MdRu  
dI*pDDq#  
(8)  看一下AXCL、FCGS、FCGT、DIMX、DIST的用法。 5j:0Yt  
I'\kFjc  
(9)  再試試看吧。 kUq=5Y `D  
V\6=ySx  
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; Cnnh7`  
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? ,^?^ dB  
P6E3-?4j  
要求: @*}D$}aR'V  
放大倍数=3 0FGe=$vD  
目镜的视场角=60度(物镜=20度) W [Of|?  
TTL=5~5.5mm [!!o-9b  
目镜方向的出瞳直径=1.2mm (>F%UY  
x6(~;J  
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? EzDk}uKY0R  
^sa#8^,K  
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~ .9R [ *<  
学习到很多呢 ^9^WuSq  
谢谢分享 nNrPHNfqD  
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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