首页 -> 登录 -> 注册 -> 回复主题 -> 发表主题
光行天下 -> 显微镜,望远镜光学设计 -> 请教各位开普勒望远系统设计 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

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， r@)A k  
Xwu.AVsr  
(1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 >N`6;gn*l  
eTE2J~\  
(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)。 )+O r  
h!]"R<QQdu  
(3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 [!*xO?yCJ  
(hZ:X)E>  
(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。 hY \{|  
yDd[e]zS`  
V/#v\*JHFc  
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， Zy]s`aa  
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) ,I*X) (  
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~ X}JWf<=q  
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~ %JoxYy-  
mb\t/p  
我想选用双胶合物镜和对称式目镜 $-pbw@7  
c]m! G'L_/  
计算物镜参数： (ppoW  
焦距 f’=110mm /#q")4Mf  
视场 2w=6° bejGfc  
物镜通光直径 D=20mm $Lq:=7&LRn  
相对孔径 1：5.5 =Lw3 \5l  
选用双胶合物镜。 $iJnxqn  
根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数：f’=299.64  D/f’=1:6  2w=6° @&R1wr1>I5  
      r            d         glass U}P,EP%p  
                               1,1,1 IKm&xzV-  
181.97       9           K9 :I/  
-133.05      6          ZF2 j 2}v}  
-397.2                   1,1,1 ?n*fy  
焦距与设计焦距110mm相差较大，用缩放法得到以下原始系统结构参数： 8 lS($@@{  
    r         d         glass Wvr+y!F  
                              1,1,1 %-^}45](q  
  66.8        3.3        K9 "a( 1s} ,  
-48.84      2.2        ZF2 Qb@eK$wo}  
-145.81               1,1,1 @\!!t{y  
Y+|PY? ~  
计算目镜各参数： k:0P+d  
视场 2w’=31° O)5 #Fcp(  
焦距 f’=22mm 5#u.pu  
相对孔径 1：5.5 >(tO QeN  
选用对称式目镜。 xyV]?~7  
根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数： ?M"HXu  
     r          d           glass 8t``NZ[  
                                    1,1,1 YC)hX'A\  
    76.6         1.5           ZF1 8kbBz  
   24.6          7             K9 i<:p.ug-O  
   -30.6        0.1         1,1,1 #:W%,$ 9\P  
   30.6          7            K9 AF[>fMI  
  -24.6        1.5          ZF1 h ]}`@M"  
  -76.6                      1,1,1 :0dfB&7  
wb+<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~ w a.f![  
目镜的像散和轴向色差该如何确定？在zemax里怎么操作？ (HSw%e  
目镜和物镜分别设计好了，又怎么合在一起？ !rHx}n{rw  
希望你能帮帮我！谢谢啦！ I =b'j5c  
bA+[{  
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。 cl2ze  
TRCI\  
(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 : F#^L9  
777rE[\@b  
   (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 L B<UC?e  
P09,P  
      微超過一點>。可用AXCL處理。 Xiw@  
G)4SWu0<t  
   (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 ytob/tc  
F b2p(.  
      也沒關係，因為球差量很小> ip674'bq7R  
VB's  
(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 :OX$LCi  
lkN'uZ  
   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 .CvFE~  
+qZc} 7rJF  
(4) 物、目鏡要合在一起: PgTDjEo  
n8Q* _?Z/  
      (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 AW62~*  
:Ip~)n9t  
       (b) 第4面為虛設面，radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 [Q=4P*G}X  
`L;OY 4  
        (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> M(NH9EE  
e-jw^   
        (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> rF'<r~Lw  
fvO;lA>`  
        (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 %/X2 l  
:`;(p{  
              此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter "TUPYFK9  
%db3f z  
lena 2010-03-15 22:57
目镜我还是不懂~~ 4(m/D>6:  
%f_FGh  
焦距26怎么得到的？ :fl*w""V@  
我是参照《光学仪器设计手册（上）》p331的例子算的 r$94J'_  
[attachment=25035] RA! x  
t>XZ 3  
我是菜鸟，目镜的优化我一点也不会，例如自变量，选择三个曲率半径，这是对称的，设为变量优化后就不是对称目镜了，这该怎么办？目镜的转置我也不会 SnH:(tO[X  
Fp wlV}:  
哎，我是问题学生~岔个题外话，kimclps你是哪里人啊？为什么用的繁体啊？呵呵 owP6dtd)  
对了，我的K9玻璃是装了个中国的玻璃库~
lena 2010-03-15 22:58
你真是救星，我看到了希望~
kimclps 2010-03-17 23:14
(1) 你的檔案我沒辦法打開，解壓縮時出現缺少part2的錯誤訊息。 I|GV :D  
]kyle3#-~  
(2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 9NJ=~Ub-  
~3LhcU-  
(3) 要維持對稱形式，將1、2、3面的曲率半徑設為變數，第1、2、3面間隔為變數 >l y&+3S  
]!n*V/g  
   第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 P9 W<gIO  
      第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 mMel,iK=  
      第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 U{j5kX  
      第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 a.5zdoH_  
      第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 P c/.*kOT  
&f (sfM_n  
    即可在優化中維持對稱。 N )b|  
Lr!L}y9T+  
(4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣，不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> WiPM <'  
BiVd ka  
     reverse elements選擇啟始面和結束面，不過通常最前或最後面的thickness轉置後可能有 H[>klzh6 !  
V#n?&-{V  
   錯要加以修正。 mBYS"[S(  
l:>qR/|m  
(5) 每個人都是由不懂開始學起，有些經驗後要回饋提攜後輩，因此無所謂問題學生或救星的 6$xo# }8  
EKeBTb  
   說法。我在台灣，所以只能用繁體。 S-H-tFy\\  
jM|YW*zNZ  
(6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) Gnuo-8lb  
eH"qI2A  
      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 g_-?h&W  
e<ism?WG  
   、判斷、修改才會進步。 T%N~oa  
\i&vOH'  
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 >" PqQO  
6KBzlj0T+  
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？ .:#_5K  
s[vPH8qb  
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 W(]E04  
f4A4  
我把我做的传上来，你帮我看看吧 `\WcF7  
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> V'f&JQ A  
,6%hu|Y*  
      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>。 3. K{T  
aHVdClD2o  
   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。 5kRwSOG%'  
O,V6hU/ *  
(2)  field最大值為1/2 *30=15度而非1度，建議設5個field。 GDNh?R  
a V+o\fId  
(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? /eU1(oo&`5  
QTrlQH&p  
(4)  優化後像距已經是負值，表示像已經埋到目鏡裡面去了。 ZmYSi$B  
lN][xnP  
(5)  目鏡系統用OPDX可能不太適當，建議用TRAR、TRAX、TRAY、TRAC、TRCX、TRCY等 ' Z(MV&  
d-#u/{jG)  
    擇一使用。 D~i@. k  
$jUS[.S_|I  
(6)  厚度或面間隔要用為變數時，需要加MNEG、MXEG、MNCG、MXCG、MNEA、MXEA、 jU3;jm.)  
XeIUdg4>R  
   MNCA、MXCA等選擇合適的指令加以控制。 6|"!sW`%N  
9$\;voo  
(7)  ASTI只是三次項差。 ac+k 5K+  
[iO$ c]!H  
(8)  看一下AXCL、FCGS、FCGT、DIMX、DIST的用法。 [Q.4]K2  
F`ZIc7(.{  
(9)  再試試看吧。 ftI+#0?[!  
kS\.  
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; "o5gQTwb  
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-vKCp|  
tci%=3,)  
要求: Kn!0S<ssR  
放大倍数=3 /qz "I-a  
目镜的视场角=60度(物镜=20度) 5{d9,$%8&  
TTL=5~5.5mm   L@k;L  
目镜方向的出瞳直径=1.2mm eV {FcJha  
$b i_i|?  
整个系统只需要2片来设计,焦距该如何分配?? 有什么简单方法直接计算出物镜和目镜的焦距吗? 2dd:5L,  
_{Q?VQvZ  
非常感谢!
jabil 2013-02-13 13:53
let me see the file
dk111123 2013-03-31 19:14
好厉害的讨论阿~ gt t$O  
学习到很多呢 ?:''VM.  
谢谢分享 YaJ{"'}  
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
查看本帖完整版本: [-- 请教各位开普勒望远系统设计 --] [-- top --]

Copyright © 2005-2026 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计