[原创]SYNOPSYS 光学设计软件课程三十四：90度目镜 [复制链接]

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。 OyU5DoDz1  
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。） s%vis{2  
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。 ,cXD.y  
        以下是DSEARCH上运行的输入，它将为我们找到配置。（C41M1.MAC） 5us:adm[pD  
6`&a&%,O  
    TIME VRVO-Sk  
    CORE 12 |O{m2Fi  
    OFF 1 99 5^}\4.eXo  
    DSEARCH 5 QUIET I )~GZ  
    SYSTEM lz/8  
    ID EYEPIECE EXAMPLE ,dv+p&Tz2  
    OBD 1.0E9 45 1.27 h!M  
    UNI MM T"(&b~m2b4  
    WAVL CDF 1m'k|Ka  
    WAP 1 6{@w="VT  
    END +Te\H  
     '<gI8W</  
    GOALS W6^5YH%  
    ELEMENTS 9 0B[="rTS7#  
    TOTL 200 .01 <KJ/<0l  
    BACK 0 0 @CNi{. RX
 
    FNUM 7.0 10 -5)H<dAQZ  
    ASTART 5 q?H|o(  
    THSTART 5 S~<$Hy*kh  
    RSTART 100 ##q2mm:a9P  
    RT 0.25 DKH-Q(M56  
    NPASS 80 Ij 79~pn  
    ANNEAL 100 10 Q 100 R1s`z|?
 
    SNAP 10 V~UN  
    TOPD ~b(i&DVK  
    STOP FIRST         ru'F6?d  
    STOP FREE ?'IP4z;y  
    QUICK 50 100 , |0}<%  
    FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.     DMs,y{v  
    FWT 3 1 1 1 1 1 $ux,9H'[  
    END af6M,{F  
     u6J8"< -W  
    SPECIAL AANT pXtl 6K%  
    ACA 50 1 1 #./fY;:cj  
    ADT 10 .1 10 CYt?,qk-r  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1     >R|/M`<ph  
    M -.008 10 A P HH 1         LY+@o<>  
    M -.004 10 A P HH .5     *}Xf!"I#]N  
    M -.0064 10 A P HH .8 M+-*QyCFK  
    M 0 1 A P YA 1         Zj_b>O-V  
    S GIHT Eu0akqZ  
    END )Fc%+TpKi  
    GO .7^c@i[  
    TIME HsxVZ.dS  
<g-9T-Ky  
这是从DSEARCH 返回的图纸。 C:GK,?!Jn'  
        这些都是合理的目镜配置。 最好的一个在顶部，名为DSEARCH09.RLE，它在PAD中自动打开。 t1]K<>g  
        该程序创建了一个优化MACro并将其加载到编辑器窗口中。 在这里，您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。 k3~}7]O)  
     @<,X0S  
    PANT 3Nl <p"=  
    VY 0 YP1 5b5x!do  
    VLIST RD ALL +20G>y=+  
    VLIST TH ALL ~cWAl,(B<F  
    VLIST GLM ALL >3ZFzh&OYQ  
    END 7 G)ZN{'  
    AANT P p}&#jE  
    AEC eFipIn)b  
    ACC y@1+I~@  
    M   0.142857E+00  0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM {vs uPY  
    GSR     0.250000     3.000000      4  M     0.000000 \-L&5x"x  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.300000 .GbX]?dN  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.600000 +2(I1  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.750000 m)8BgCy  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.900000 xP_cQwm`1  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     1.000000 MvuQz7M#d  
    GSO     0.250000     0.246460      4  M     0.000000 xg30xC[  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.300000 %W'v}p  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.600000 4Xgg%@C  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.750000 zofa-7'Bn  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.900000 D{!6Y*d6&s  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     1.000000 &]V.S7LC#  
    M   0.200000E+03  0.100000E-01 A TOTL "/yC@VC>  
    ACA 50 1 1 c>,KZ!  
    ADT 10 .1 10 m&xW6!x  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 f W!a|?e$  
    M -.008 10 A P HH 1   XND|h#i8  
    M -.004 10 A P HH .5 A8x
vo/n$  
    M -.0064 10 A P HH .8 B|Du@^$  
    M 0 1 A P YA 1   j_/>A=OD  
    S GIHT F7A=GF'  
    END |rY1US)S  
    SNAP  10/DAMP    1.00000     ~Uu4=  
    SYNOPSYS   80 RW|`nL  
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： C7XxFh  
        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。     6uv#de  
准备一个新的MACro 如下： .>q8W  
UG'Q]S#!  
    STO 9 .RE:;<|w  
    CHG XywE1}3  
    NOP ?e`^P  
    18 TH 2000 FFl!\y*0z  
    19 YMT z[LNf.)}  
    20 &@G:G(  
    END `V=N*hv`  
    STEPS = 100 0[
A[U_b  
    PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 6rh5h:  
    GET 9     k\wW##=v  
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 t!*?dr  
        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。 O80<Z#%j`  
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。 <S\jpB  
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： YO#M/%^j  
        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！ >x/z7v?^I  
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。 T{Gj+7bQ~  
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。 J\/cCW-rF  
ccNd'2P  
    CHG p s/Ayjk  
    NOP 8R2QZXJb-  
    END uya.sF0]9B  
    MSW 00'%EYO  
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”。 
Diy8gt  
        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。 ]@dZ{H|  
        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。 }d&_q7L@@6  
        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 uvMy^_}L  
        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。 zepm!JR1  
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。 'GB.UKlR  
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。