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。
AE~zmtW 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。)
6lzjaW5h 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。
!gI0"p? 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC)
`n>/MY WsbVO|C TIME
NVzo)C8kb CORE 12
z$&B7? OFF 1 99
0Y oKSo DSEARCH 5 QUIET
[P}Bq6;p SYSTEM
her>L3G-E ID EYEPIECE EXAMPLE
d- ZUuw OBD 1.0E9 45 1.27
]I*RuDv} UNI MM
A^aY-V WAVL CDF
V_3oAu54s{ WAP 1
FH}?QebSR END
fV+a0=Z hT%fM3|,e GOALS
%Za}q]? ELEMENTS 9
:s_o'8z7L TOTL 200 .01
=Ji[ ;wy@ BACK 0 0
ztU"CRa8 FNUM 7.0 10
];5J ASTART 5
-O &>HA THSTART 5
>|S@twy RSTART 100
=*fq5v RT 0.25
La6
9or NPASS 80
xR-;,=J ANNEAL 100 10 Q 100
,OlS>>, SNAP 10
+~=a$xA[C TOPD
huqtk4u STOP FIRST
IWYQ67Yj STOP FREE
|}{gE=] QUICK 50 100
Sk
EI51] FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.
gI7*zR4D FWT 3 1 1 1 1 1
0$Tb5+H5 END
+1#oVl! 7s^b@&Le SPECIAL AANT
ksq4t ACA 50 1 1
bF9.k ADT 10 .1 10
5 _y w M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1
qBF|' .$^ M -.008 10 A P HH 1
6!i`\>I] M -.004 10 A P HH .5
((Av3{05H& M -.0064 10 A P HH .8
e
oE)Mq M 0 1 A P YA 1
,~7~ S" S GIHT
r]6+&K END
~AWn 1vFc GO
#i~P])%gNP TIME
H%vgPQ8 N!.o`4 "z 这是从DSEARCH 返回的图纸。
]ovtH.y 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。
,|O6<u9 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。
~5Fx[q 6`-<N ! PANT
!{,2uQXe VY 0 YP1
2r2: VLIST RD ALL
xw{K,;WeO VLIST TH ALL
@=G[mc\ VLIST GLM ALL
S.[L?uE~F END
S?Cd,WxT AANT P
0]f/5jvLj AEC
,fiV xn Q ACC
`Cd! M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM
# [i3cn
GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000
&W3srJo GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000
fhn$~8[_A GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000
4,@jSr|I3i GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000
5222"yn"c GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000
H|e7IsY% GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000
S*n5d >; GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000
|;:Kn*0/] GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000
fP
3eR>e GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000
x _kT
Wq GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000
#"oLz"{ GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000
d_ :f- GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000
/\qzTo M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL
mph9/ %]S ACA 50 1 1
{oAD;m` ADT 10 .1 10
tSni[,4Kq M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1
D?dS/agA M -.008 10 A P HH 1
%<+Ku11 M -.004 10 A P HH .5
> {d9z9O M -.0064 10 A P HH .8
^:$ShbX"P M 0 1 A P YA 1
djoP`r S GIHT
hVyeHbx END
Vug[q=i SNAP 10/DAMP 1.00000
C[{E8Tg/ SYNOPSYS 80
;dfIzi 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:
mz x$(u 我们想要进一步改进。将OPD光扇图分配到PAD 2上,我们在全视场看到一个
波长的误差。
%x;~o: 准备一个新的MACro 如下:
+BM[@?"hrh 1fV)tvU$ STO 9
Jj0:p" CHG
s(Wys^[g NOP
"PS ) "t 18 TH 2000
}s"].Xm^2 19 YMT
&*8.%qe; 20
?N9Z;_&^. END
7'8G,|&:* STEPS = 100
3=?,Dv0P PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1
[j
TU nP GET 9
YnU*MC} 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
mm*nXJ 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。
Gh6U<;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。
X]2x0 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:
JoG(Nk] 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!
rmC7!^/ 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。
xEq? [M 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。
,dosF Q 3&"uf9d CHG
M<=e~';H NOP
A!^r9 ?< END
Pd;8<UMk MSW
/V2yLHm 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”。
mBB"e"o 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。
![4_K':= 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。
`WMU'ezF 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
-glGOTk 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。
ugj I$u 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。
Q t>|TGz 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。