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。
kMCP .D45; 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。)
J[:#(c&c!1 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。
fE~KWLm 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC)
ISC>]` e-y$&[
TIME
Y"bm4&' CORE 12
-:%QoRCy OFF 1 99
V\zcv @ DSEARCH 5 QUIET
K +vD&Z^ SYSTEM
+@?Q "B5u} ID EYEPIECE EXAMPLE
8%CznAO"?W OBD 1.0E9 45 1.27
*fc8M(]&d UNI MM
aeUgr! WAVL CDF
<8 <P, WAP 1
@>O7/d?O END
):PN0.H8 dPu27 " GOALS
9f0`HvHC ELEMENTS 9
]Ik~TW& TOTL 200 .01
uuEvH<1 BACK 0 0
CmBPCjh FNUM 7.0 10
M}o.= Iqa ASTART 5
s?}qia\~m THSTART 5
^5]9B<i[Y RSTART 100
[Ix6ArY RT 0.25
HDKF>S_S NPASS 80
Jn{)CZ ANNEAL 100 10 Q 100
9ia&/BT7"z SNAP 10
-Ct+W;2 TOPD
t RU/[?! STOP FIRST
.\oW@2,RA9 STOP FREE
<~uzHg%Y QUICK 50 100
u W,J5! FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.
\m|5Aqs FWT 3 1 1 1 1 1
pP.`+vPi END
]~]TZb F'[Y.tA ,# SPECIAL AANT
#9TL5-1y ACA 50 1 1
(nLzWvN ADT 10 .1 10
S*G^U1Sc+ M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1
D,.`mX M -.008 10 A P HH 1
}Y7P2W+4? M -.004 10 A P HH .5
E'{:HX M -.0064 10 A P HH .8
\uHC 9}0 M 0 1 A P YA 1
t8RtJ2; S GIHT
<7`k[~)VB END
z{3`nd, GO
(enr{1 TIME
VE]TT>< !q$VnqFk 这是从DSEARCH 返回的图纸。
$)*qoV 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。
^!^M Gzu 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。
uSXnf [O\)R[J PANT
!4cCq_ VY 0 YP1
@:w^j0+h VLIST RD ALL
C1f$^N VLIST TH ALL
AB%i|t VLIST GLM ALL
JG^GEJ END
pSQX AANT P
jjH2!R]^> AEC
fPTLPcPP ACC
_}47U7s8 M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM
`%[m%Y9h GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000
N}/V2K]Q GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000
Y!]a*== GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000
p}==aNZK GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000
L %ac sb} GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000
91R7Rrne GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000
, SUx!o GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000
3>3t(M| GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000
38-kl,Vw GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000
&&$*MHJ GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000
&^&0,g?To GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000
e%:vLE
9 GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000
dCn9]cj/ M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL
U&(gNuR>J ACA 50 1 1
vO?sHh ADT 10 .1 10
5hEA/G M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1
IIMf\JdM M -.008 10 A P HH 1
@P0rNO%y M -.004 10 A P HH .5
SD~4CtlfI M -.0064 10 A P HH .8
i,~(_|-r M 0 1 A P YA 1
b"o\-iUioe S GIHT
,]JIp~=nsh END
])qnPoQ<n SNAP 10/DAMP 1.00000
<~ay4JY SYNOPSYS 80
hyPS 6Y'1 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:
`;G@qp:A 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。
HqqMX`Rof 准备一个新的MACro 如下:
;K l'[~z w$s6NBF7 STO 9
]7,0> CHG
)RFY2} NOP
Ot=nKdP}D 18 TH 2000
{7X9P<<L7 19 YMT
ci?\W6 20
u-.5rH l END
ORX<ZOt1 STEPS = 100
?gAwMP(> PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1
Iw] ylp GET 9
D)4#AI 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
/w6'tut 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。
KX\=wFbP) 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。
3`3my= 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:
Su@V5yz 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!
ae3 Gn}tf 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。
ulg= ,+%r 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。
0%rE*h9+ 6e,IjocsB CHG
YJz06E1 -9 NOP
7/]Ra END
" 5Pqvi MSW
@~=d4Wj6 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”。
:Eg4^,QX 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。
,Cm1~ExJ 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。
/i!/)]*- 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
3# 0Nd"/0 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。
Ea" -n9 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。
{ O=_c|u{N 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。