在本课中,我们将设计一个目镜。我们将让计算机完成几乎所有工作。结果是一个具有良好性能的8片镜片的
镜头。
Hc
q@7g 我们假设
望远镜物镜图像直径为1.2英寸,我们希望观察者看到90度的无畸变图像。 这种镜头可以通过两种方式设计:从物镜到眼睛,或者从眼睛到物镜。 在这个例子中,我们将选择前一个方案。 (在第37课中,我们将以另一个方案进行。)
I|mxyyf 我们将从远处的物镜将
光线对准镜头,首先对准镜头内一英寸的一点,并要求光线以45度的角度从轴上射出。
Lr>4~1:` 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC)
5_L43- 7nPm{=BG TIME
}M\G CORE 12
%bnjK#o"Q OFF 1 99
1Imb"E DSEARCH 5 QUIET
qkyYt#4E SYSTEM
eR8>5:V_ ID EYEPIECE EXAMPLE
sy9Yd PPE OBD 1.0E9 45 1.27
]<O- UNI MM
lzZ=!dG WAVL CDF
IG@@CH WAP 1
SR\$ fmo END
N<lf,zGw
,H su;I~ GOALS
D_cd
l^ ELEMENTS 9
bNz2Uo!0K TOTL 200 .01
dU"C=c(w\ BACK 0 0
[WunA,IuR FNUM 7.0 10
6HR*)*>z_ ASTART 5
TGPHjSZ1 THSTART 5
&[}5yos
r RSTART 100
ngaQa-8w RT 0.25
o Bp.|8- NPASS 80
$2*&\/;-E! ANNEAL 100 10 Q 100
}(if|skau SNAP 10
ok9G 9|HA TOPD
mZ
t: STOP FIRST
51M'x_8 STOP FREE
AwGDy + QUICK 50 100
u]Y NF[] FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.
N_8L8ds5 FWT 3 1 1 1 1 1
: ]JsUb{YK END
C}mWX7<Z. x1*@PiO,. SPECIAL AANT
04<T2)QgK ACA 50 1 1
b(gcnSzM2 ADT 10 .1 10
kPZ1OSX M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1
GUK3`}!% M -.008 10 A P HH 1
ma4r/8Q M -.004 10 A P HH .5
Kx[z7]1@ M -.0064 10 A P HH .8
lf9_!`DGV M 0 1 A P YA 1
GB_m&t
S GIHT
} "ts END
oWc
+i U( GO
#3u471bp TIME
pNzGpCk U_,K_6vj 这是从DSEARCH 返回的图纸。
MtO p][i 这些都是合理的目镜配置。 最好的一个在顶部,名为DSEARCH09.RLE,它在PAD中自动打开。
<ByDT$E_ 该程序创建了一个优化MACro并将其加载到编辑器窗口中。 在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。
T)B1V,2j= zuZlP PANT
;w}5:3+ VY 0 YP1
4==LtEp VLIST RD ALL
*8CE0;p'k VLIST TH ALL
k||DcwO VLIST GLM ALL
0Z{(,GU END
Qmh*Gh?v AANT P
Rx=pk AEC
( Dl68]FX ACC
S. OGLLprp M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM
way-Q7 GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000
1P\_3.V{ GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000
W}1h~rNy GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000
\:?H_^^d GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000
]H[FZY GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000
)FqE8oN- GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000
2'r8#,) GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000
, 0rC_)&B GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000
u$[T8UqF GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000
7iKbd GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000
?Xo9,4V1 GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000
&WHEP dD GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000
Cst>'g-yB M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL
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/qL&)24 ADT 10 .1 10
<`9:hPp0 M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1
&,&oTd. M -.008 10 A P HH 1
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`czXjZE M 0 1 A P YA 1
()>\D S GIHT
|R*fw(=W END
rd1&?X SNAP 10/DAMP 1.00000
#PA"l`" SYNOPSYS 80
;o3
.<" 让我们运行这个并观察镜头的改善结果。以下是我们在进行一些
优化和模拟退火后得到的结果:
5J&n<M0G1 我们想要进一步改进。将OPD光扇图分配到PAD 2上,我们在全视场看到一个
波长的误差。
^j=_=Km] 准备一个新的MACro 如下:
oci-[CI, "=f*Lk@[ STO 9
gi@+27; CHG
^?xXP=/ NOP
=8dCk\/ 18 TH 2000
g}qK$>EPS 19 YMT
D0k7)\puQ 20
+TAm9eDNV END
c/2OR#$t STEPS = 100
|ns^'q PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1
"ej>1{3Y:= GET 9
~0 FqY&4 运行这个宏。这将完成以下工作: 1.删除表面 18上的YMT解(通过 NOP, 删除所有解)。 2.把19号表面放在2000毫米的距离。 这将模拟假定在那个距离的望远镜目标。 3.将一个稍后会聚焦于表面20的YMT解赋给表面 19。 4.声明表面20,因此它是存在的。 5.在视场上制作表面19的主光线拦截图。如果光线全部撞击在表面19的中心附近,则像差将受到控制
9Jk(ID'c 我们想要避免 “芸豆”效应,如果瞳孔有很多球像,就会出现这种效应。 随着你的眼睛移动,视场的一部分图像会消失。
vPwDV_z k 在眼睛位置放大图像,然后单击按钮运行Pad Scan™↑。光线可以很好地瞄准眼点。虽不完美——但是,镜头的设计是关于权衡的,不是吗?我们认为这些小错误已经足够好了。
ohM'Fx"q 接下来我们要检查畸变。一些质量差的目镜显示出明显的畸变,因此我们必须进行检查。命令GDIS 21 G将生成如下图片:
{fN_itn 我们通过在评价函数中加入一个项目得到了良好的性能,该项目取全局Y坐标并减去GIHT的值。可以这么做么?单位都错了!
6OTxtk 该镜头处于AFOCAL模式,输出Y坐标实际上是来自轴的光线角度,以弧度为单位。GIHT类似地是在近轴上的弧度角。如果两者数值相同,则系统没有畸变。
3.d=1|E 现在难点是,我们必须检查图像质量。这是大约1/2波长的横向色差。为了分析这一点,我们给镜头设置了10个波长,根据天文物体和人眼的
光谱进行加权。首先,我们删除曲率求解,因此半径不会随光谱改变。
|k+&weuY esu6iU@ CHG
;LrKXp NOP
nQ(#'9 END
dF.T6b MSW
VBCj.dw 当光谱向导打开时,我们选择天文学资源例如太阳,月亮,行星。然后我们单击视觉,并选择视觉,明视觉。 单击10个波长的选项,然后单击“获取光谱”。
4GHIRH
C%[ 这是
光源和探测器组合的光谱。单击精细设置,将光谱向右移动一点。然后对镜头单击应用于镜头并关闭对话框。
7_Q86o 关闭向导并打开MPF对话框。这将显示衍射点在视场上的扩散。选择外观显示,通过4放大,然后执行。
H*\ }W 我们可以通过打开对话框MGS,选择绘制条纹 X设置为3,然后点击OK来显示图形系统总结
&gEu%s^wR 衍射限制了大部分视场的清晰度。我们必须判断目标值。这里显示的弥散斑与你眼睛能查看的清晰度相当。
wA~Nfn
^ 这个镜头是DSEARCH列表上的头一个镜头,但是我们有时会尝试其他初始结构的镜头。请检查它们——并注意,由于我们在本课中使用了模拟退火特性,每次返回的结果都会有所不同。所以多运行DSEARCH几次,每次都要优化和检查结果。并尝试使用RSTART的值。
7T2W%JT-, 如果我们对这个目镜的结果满意的话,下一步就是把它优化成可加工的镜头。阅读有关IRG和ARGLASS的内容,您将了解更多。