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。
N8df8=.kw 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。)
7b+6%fV 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。
A@#E@;lm 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC)
pd$[8Rmj_ ^S; -fYW2 TIME
xyXa . CORE 12
,PDQzJY OFF 1 99
I7]8Y=xf DSEARCH 5 QUIET
gs`q6f%( SYSTEM
.T`%tJ-Em ID EYEPIECE EXAMPLE
CAf6:^0 OBD 1.0E9 45 1.27
-mh3DhJ, UNI MM
:g/tZd$G5 WAVL CDF
gjlx~.0d WAP 1
CTmT@A{ END
Dw"\/p:-3 r9XZ(0/p GOALS
|DwZ{(R"W ELEMENTS 9
rPm x TOTL 200 .01
#<xm. BACK 0 0
BTxrp FNUM 7.0 10
/x *3}oI ASTART 5
"<gOzXpa THSTART 5
3OB"#Ap8< RSTART 100
C,eu9wOT RT 0.25
dc'Y`e NPASS 80
e|r`/:M ANNEAL 100 10 Q 100
}6ldjCT/, SNAP 10
N$tGQ@
TOPD
~$J2g STOP FIRST
`d(ThP;g STOP FREE
fV~[;e;U. QUICK 50 100
6L~n.5B~o FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.
?q [T FWT 3 1 1 1 1 1
G!yPw:X END
$:^td/p J 8FhdN SPECIAL AANT
2Khv>#l
ACA 50 1 1
W@esITr ADT 10 .1 10
xyxy`qR A M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1
}-`4DHgq M -.008 10 A P HH 1
{.]7!ISl5 M -.004 10 A P HH .5
!n%j)`0M M -.0064 10 A P HH .8
W%Fv p;\` M 0 1 A P YA 1
K)P%;X S GIHT
HbIF^LeY|R END
R@2X3s: GO
V VCZ9MVJ TIME
"Y.y:Vv; \)Cl%Em 这是从DSEARCH 返回的图纸。
[-x7_=E# 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。
(-co. 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。
oL<St$1 ./~(7o$ PANT
Yr|4Fl~U VY 0 YP1
D43z9z-:L VLIST RD ALL
AOx[ VLIST TH ALL
w2J<WC+_< VLIST GLM ALL
," ql5Q4 END
q cno^8R AANT P
@%SQFu@FJ AEC
D&zle~" J ACC
T^q
0'#/ M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM
sR8"3b<qA GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000
A %-6`> GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000
54qFfN8O GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000
b`_Q8 J GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000
zBH2@d3W GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000
XX~,>Q}H= GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000
LgYq.>Nl9 GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000
aQ~s`^D GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000
nRY5xRvK GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000
2T`!v GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000
wQLSf{2 GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000
i mM_H;-X GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000
1:wQ.T M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL
w*Ihk) ACA 50 1 1
2Rz ADT 10 .1 10
H)&R=s M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1
.
]M"#
\ M -.008 10 A P HH 1
azU"G(6y?+ M -.004 10 A P HH .5
F1hHe<) M -.0064 10 A P HH .8
PaN"sf M 0 1 A P YA 1
K+iP6B S GIHT
I2DpRMy END
DL.!G SNAP 10/DAMP 1.00000
d!{r v SYNOPSYS 80
A\;U3Zu 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:
4.(4x& 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。
BORA(, 准备一个新的MACro 如下:
z$Qbj YoE3<[KD( STO 9
~;] d"' CHG
@|)Z"m7 NOP
H:\k}*w 18 TH 2000
Ct|A:/z( 19 YMT
F<w/PMb 20
!%>7Dw(kt END
3ANQaUC STEPS = 100
1&$ nVQ PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1
cGD(.= GET 9
yppo6HGD 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
5M_H
NWi4 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。
xwty<?dRW1 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。
.[ mRM 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:
$mB;K]m 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!
]:\dPw`A 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。
?' je)F 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。
b u"!jHPB &"q=5e2 CHG
-!9G0h&i| NOP
W}1
;Z(.* END
fxIf|9Qi` MSW
8x{'@WCG% 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”。
2Hv+W-6v 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。
3[f):
u3" 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。
3yXY.>' 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
<Ok3FE.K 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。
YnP5i#" 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。
A +)`ZTuO 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。