切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 973阅读
    • 0回复

    [原创]SYNOPSYS 光学设计软件课程三十四:90度目镜 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线小火龙果
     
    发帖
    932
    光币
    2171
    光券
    0
    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2023-08-08
    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 nFn@Z'T$N  
    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。) [We(0wF[`  
    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。 o9:GKc  
        
        以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) :z EhPx;B7  
    U-$ B"w&  
        TIME % DQ.f*%  
        CORE 12 GMZj@q  
        OFF 1 99 h%Nbx:vKk  
        DSEARCH 5 QUIET Bpjwc<U  
        SYSTEM EuAJ.n  
        ID EYEPIECE EXAMPLE C<.t'|  
        OBD 1.0E9 45 1.27 bm{L6D E  
        UNI MM U~SOHfZ%(  
        WAVL CDF su`] l"[,]  
        WAP 1 $?OuY*ZeY9  
        END 1f 0"z1   
         VxOrrs7Z  
        GOALS T~k5` ~\(  
        ELEMENTS 9 7^bO`  
        TOTL 200 .01 9oteQN{9  
        BACK 0 0 RN?z)9!  
        FNUM 7.0 10 f.gkGwNk  
        ASTART 5 &8Cuu$T9)  
        THSTART 5 7CGKm8T  
        RSTART 100 K/ q:aMq  
        RT 0.25 x@I@7Pvo3  
        NPASS 80 \^wI9g~0  
        ANNEAL 100 10 Q 100 Ah_'.r1<P9  
        SNAP 10 >9f-zv(n  
        TOPD 'iN8JO>  
        STOP FIRST         wovWEtVBU  
        STOP FREE 0;Y_@UVj  
        QUICK 50 100 OC'cP[$ _  
        FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.     @|&P#wd.u  
        FWT 3 1 1 1 1 1 C!SB5G>OH  
        END n>X  
         vm+EzmO,!  
        SPECIAL AANT Aa&3x~3+  
        ACA 50 1 1 G}<q  
        ADT 10 .1 10 %D z|p]49!  
        M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1     L4aT=of-  
        M -.008 10 A P HH 1         nMc d(&`N  
        M -.004 10 A P HH .5     AA}M"8~2  
        M -.0064 10 A P HH .8 Mi\f?  
        M 0 1 A P YA 1         VGBL<X  
        S GIHT 5|:=#Ql*  
        END $Q|66/S^  
        GO -aGv#!aIl  
        TIME MB\vgKY  
    -5A@FGh  
    这是从DSEARCH 返回的图纸。 ^HKxaW9W  
        
        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。 kX {c+qHM  
        
        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。 {S\cpCI`  
         6^['g-\2  
        PANT dL")E|\\k  
        VY 0 YP1 Dw{C_e  
        VLIST RD ALL Hu x#v>e  
        VLIST TH ALL cGC&O%`i,\  
        VLIST GLM ALL u=#!je  
        END )zt*am;  
        AANT P :$[m[y7i  
        AEC bdqo2ZO  
        ACC XaD}J:Xq  
        M   0.142857E+00  0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM z@VY s  
        GSR     0.250000     3.000000      4  M     0.000000 b/]C, P  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.300000 33couAP#  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.600000 1O9V Ej5  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.750000 x&)P)H0vn  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.900000 |U$oS2U\m  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     1.000000 T:wd3^.CG  
        GSO     0.250000     0.246460      4  M     0.000000 9n!3yZVSe  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.300000 VX&KGG.6  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.600000 Q=~e|  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.750000 LPT5d 7K@  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.900000 $K\\ 8$Z  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     1.000000 Qd]-i3^0  
        M   0.200000E+03  0.100000E-01 A TOTL ` M"Zq  
        ACA 50 1 1 =g/K>B  
        ADT 10 .1 10 [ OMcSd|nf  
        M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 nb22b Xt  
        M -.008 10 A P HH 1   ?mRU9VY  
        M -.004 10 A P HH .5 mRfF)  
        M -.0064 10 A P HH .8 a+zE`uY  
        M 0 1 A P YA 1   u&bo32fc  
        S GIHT LUKdu&M  
        END |)pT"`  
        SNAP  10/DAMP    1.00000     w{K_+}fAC  
        SYNOPSYS   80 } RG  
    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: VILzx+v M  
        
        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。     l $d4g?Z  
    准备一个新的MACro 如下: &^qD<eZ!Eq  
    q(!191@C(  
        STO 9 &OGY?[n  
        CHG sEe^:aSN  
        NOP !K(0)~u  
        18 TH 2000 =wU08}  
        19 YMT H <F6o-*  
        20 InNuK0@  
        END Q?7U iTZ  
        STEPS = 100 K-k;`s#  
        PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 z9&$Xao  
        GET 9     N}VKH5U|  
    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 D19uI&U4  
        
        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。 rt!5Tl+v  
    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。 *"O7ml]  
    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: RjSVa.x  
        
        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! cl1h;w9s  
    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。 GJ ZT~  
    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。 <d$|~qS_  
    =|pQA~UU#  
        CHG 8_8 R$ =V  
        NOP ,t5Ku)eNm  
        END ?o),F^ir  
        MSW ga6M8eOI  
    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”。 cm6cW(x6  
        
        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。 q*?LXKi  
        
        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。 VCNg`6!x  
        
        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 O|?>rK  
        
        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。 z[}[:H8  
    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。 !m' lOz  
    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。
     
    分享到