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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， y}5V3)P  
&}:'YK*X  
(1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20  SyFw  
o?(({HH  
(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)。 Z.6M~  
P{j2'gg3  
(3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 #DK@&Gv  
9jq}`$S{  
(4) 目鏡焦距=物鏡焦距/5，因為最少有80/5=16，因此出瞳距 l>6mm不會有問題。 5%,5Xe4p  
4FURm@C6  
("07t/||  
duanxy 2010-03-11 18:30
为何要加prism啊？
kimclps 2010-03-13 21:48
物鏡是一個正透鏡，所成的像與物比較，是呈上下相反、左右顛倒；如果就依此狀態以目鏡放大， V45A>#?U  
最終像會是上下相反、左右顛倒的像，不利於地上景物的觀察使用。因此，需要使用一組(兩個) BSt^QH-'  
prism將物鏡的成像變為和物相同的方向。
lena 2010-03-14 14:51
你好，我是初学者，我只要成上下相反，左右颠倒的像就可以了，不要那个prism了。系统总长没有要求，合理就行~ T-e'r  
你能帮我看看设计吗？我选好了参数，但是后面调整像差不会~ Q@]~O-  
;f,`T  
我想选用双胶合物镜和对称式目镜 ]DVZeI03@  
U-~cVk+LI  
计算物镜参数： QOXG:?v\  
焦距 f’=110mm {l$DNnS  
视场 2w=6° &V/n!|q<H  
物镜通光直径 D=20mm to9~l"n.s  
相对孔径 1：5.5 ipzv]c&  
选用双胶合物镜。 |f5WN&c  
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° 6S]K@C=r  
      r            d         glass zq]I"0Bi.  
                               1,1,1 [7x,&  
181.97       9           K9 Y%<y`]I  
-133.05      6          ZF2 %oPW`r  
-397.2                   1,1,1 Bgb~Tz'  
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： a#3+PB #  
    r         d         glass &b :u~puM  
                              1,1,1 {"{kWbXZ  
  66.8        3.3        K9 "&h{+DHS  
-48.84      2.2        ZF2 5cahbx1"  
-145.81               1,1,1 P5$d#Y(=  
SURbH;[   
计算目镜各参数： S-x'nu$u  
视场 2w’=31° {jz?LM  
焦距 f’=22mm Fuq MT`  
相对孔径 1：5.5 bloe|o!  
选用对称式目镜。 Cj{+DXT  
根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数： akR+QZ,)  
     r          d           glass gbvM2  
                                    1,1,1 KX8$j$yW  
    76.6         1.5           ZF1 z!`aJE/  
   24.6          7             K9 q8DSKi  
   -30.6        0.1         1,1,1 yFt$L'#  
   30.6          7            K9 2ed4xh V  
  -24.6        1.5          ZF1 5e)2Jt:  
  -76.6                      1,1,1 T}fH  
WFHS8SI  
因为没有规定物镜的球差，彗差，轴向色差，我也不知道该定多少~ /hrVnki*  
目镜的像散和轴向色差该如何确定？在zemax里怎么操作？ \iN3/J4  
目镜和物镜分别设计好了，又怎么合在一起？ iakqCjV  
希望你能帮帮我！谢谢啦！ 2=R}u-@6p  
p7SX,kpt>  
lena 2010-03-14 15:15
请各位大侠指点指点~
kimclps 2010-03-15 17:23
(1) ZEMAX裏沒有K9的材料，所以我用H-K9L取代，應該非常接近。 yM_ta '^$  
-_%8Q#"  
(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 : Ai*R%#  
HACY  
   (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 QaVxP1V#U  
]t2zwHo#  
      微超過一點>。可用AXCL處理。 /5**2Kgv1  
62-,!N 1-  
   (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 ! .q,m>?+  
W't?aj I|  
      也沒關係，因為球差量很小> N<d0C  
iY~.U`b`  
(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 $Gy&  
?'xwr )v  
   情形>、倍率色像差(lateral color)都未校正好，需要處理。另外目鏡焦距好像不是你所說的22mm，而是26mm H$@5\pP>  
7%MD0qm-  
(4) 物、目鏡要合在一起: ,ORwMZtw{H  
H\>0jr `  
      (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 MBIlt 1P  
%pJRu-D  
       (b) 第4面為虛設面，radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 !^Ly#$-X  
<2.87:  
        (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> ~10>mg  
`] fud{  
        (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> >b1#dEY  
;q"Yz-3  
        (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 Y5/SbQYf1  
mJ #|~I*Z-  
              此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter w7#9t  
1H-d<G0)  
lena 2010-03-15 22:57
目镜我还是不懂~~ [B1h0IR  
6mml96(  
焦距26怎么得到的？ 0K:3?Ik  
我是参照《光学仪器设计手册（上）》p331的例子算的 y{#9&ct&  
[attachment=25035] &<Iz?AVr  
}{SpV  
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 iebnQf  
]b&O#D9  
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 B(ZK\]  
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。 ;NPbEPL[5  
6483v'  
(2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 #,jw! HO]  
@E !`:/k  
(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 &<$YR~g5j$  
}HLV'^"k  
   第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 d3&l!DoX  
      第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 9~|hGo  
      第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 uD8,E!\  
      第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 EF5:$#  
      第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 bKac?y~S_  
LQDU8[-  
    即可在優化中維持對稱。 9 lH00n+'  
\agT#tT J  
(4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣，不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> nS9 kwaO  
hMQh?sF/  
     reverse elements選擇啟始面和結束面，不過通常最前或最後面的thickness轉置後可能有 q6AL}9]9  
)ad6>Y  
   錯要加以修正。 :&\^r=D  
Cp!Qd e  
(5) 每個人都是由不懂開始學起，有些經驗後要回饋提攜後輩，因此無所謂問題學生或救星的 u0i;vO)MNt  
Y<)9TU:D!  
   說法。我在台灣，所以只能用繁體。 CZ|h` ";P2  
*<#$B}!{  
(6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) +WfO2V.  
4H@K?b`  
      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 ~7O.}RP0  
$e/[!3CASP  
   、判斷、修改才會進步。 K['Gp>l  
#4wia%}u  
lena 2010-03-18 15:51
我把目镜初始参数换了一下，用书上的例子做了一下，与书上结果相距甚远 a F5=k: k  
c?7 Wjy  
把3个曲率半径作为变量（把透镜间隔同时作为变量优化以后面目全非了），优化以后数据上看是对称的，layout却不同，什么原因？是不是我哪里设置不当？ ^w+)A;?W  
TBu[3X%  
优化时我选了EFFL，LACL和ASTI。  LACL和ASTI的操作我不会，是不是参数填错了 nv}z%.rRUj  
+xojnv  
我把我做的传上来，你帮我看看吧 2y#[uSqB  
kimclps 2010-03-20 20:45
(1) 目鏡要反轉過來設計，所以第1面是系統的出瞳，設為stop面，和目鏡最後面<此時為第2面> =b/:rSd$NA  
oQ/ Dg+Xp  
      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>。 @*"H{xo.U  
Vohd d_x  
   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。 RDsBO4RG  
w[hT,$n  
(2)  field最大值為1/2 *30=15度而非1度，建議設5個field。 Gcp!"y=i  
1qN+AT  
(3)  目鏡焦距不是該為22嗎?為何初始值為28.5，優化目標為25? xk@fBa }  
DQyy">]Mh  
(4)  優化後像距已經是負值，表示像已經埋到目鏡裡面去了。 G Q])y  
I6.}r2?;A  
(5)  目鏡系統用OPDX可能不太適當，建議用TRAR、TRAX、TRAY、TRAC、TRCX、TRCY等 _6Qb 3tl  
dvPlKLp  
    擇一使用。 gf^XqTLs  
<)9dTOdd  
(6)  厚度或面間隔要用為變數時，需要加MNEG、MXEG、MNCG、MXCG、MNEA、MXEA、 "fZWAGDBO\  
~%Xs"R1c ,  
   MNCA、MXCA等選擇合適的指令加以控制。 xQ~N1Y2W  
^rssZQKY[  
(7)  ASTI只是三次項差。 dH_g:ocA  
-YJ4-]Z  
(8)  看一下AXCL、FCGS、FCGT、DIMX、DIST的用法。 )L/o|%r!  
*Fu;sR2y%:  
(9)  再試試看吧。 :WHbwu,L$  
/^Ng7Mi!  
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; 6 TSC7jO  
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? K</="3 HK  
&T2qi'  
要求: (c|Ry[$|  
放大倍数=3 '-NHu +  
目镜的视场角=60度(物镜=20度) (M nK \^Y  
TTL=5~5.5mm 09sdt;V Q  
目镜方向的出瞳直径=1.2mm }4XXNYH  
&09g0K66  
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? +~f5dJyk`  
(8jQdbZU  
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~ (ioJ G-2u  
学习到很多呢 w i=&W  
谢谢分享 *7G5\[gI$  
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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