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。
:qKF58W 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。)
0"EoC 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。
:{LAVMG&^ 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC)
4YszVT-MU~ AR%hf TIME
^Q0&.hL@ CORE 12
OAv>g pw OFF 1 99
_!n}P5 DSEARCH 5 QUIET
#s"851e SYSTEM
*AZ?~ i^o ID EYEPIECE EXAMPLE
*q0`})IQ OBD 1.0E9 45 1.27
RMoJz6^> UNI MM
}e<'BIME WAVL CDF
ddsUz1%l WAP 1
dY} pN" END
GCT@o!
`Da+75 f6v GOALS
lT]=&m> ELEMENTS 9
pb#mg^8 TOTL 200 .01
Nl@k*^ BACK 0 0
AoBoFZLl3 FNUM 7.0 10
Sw)i1S9 ASTART 5
9)+@0fG) THSTART 5
4q hWm"&CM RSTART 100
jM~Bu.7 i6 RT 0.25
AUfS- NPASS 80
k#O,j pbB ANNEAL 100 10 Q 100
fb.J$fX SNAP 10
e,HMwD TOPD
7^$)VBQ/ STOP FIRST
bd!U)b(}OV STOP FREE
.WvlaPK QUICK 50 100
1,,|MW FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.
P;vxT}1 FWT 3 1 1 1 1 1
V8hO8 END
Vtb1[cnna y4@gGC= SPECIAL AANT
8eluO ?p ACA 50 1 1
jin db#)bz ADT 10 .1 10
+2RNZEc M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1
q"akrI38 M -.008 10 A P HH 1
;+ azeW^ M -.004 10 A P HH .5
5 L/x-i M -.0064 10 A P HH .8
6;o3sf@Tf M 0 1 A P YA 1
hN S GIHT
F8<"AI END
R(k}y,eh.` GO
u%u&F^y TIME
Fj1NN jk*tL8?i 这是从DSEARCH 返回的图纸。
^~$\ g] 这些都是合理的目镜配置。 最好的一个在顶部,名为DSEARCH09.RLE,它在PAD中自动打开。
AF}gSNX 该程序创建了一个优化MACro并将其加载到编辑器窗口中。 在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。
?]#OM_,8 {$d <1y^ PANT
VWx]1\ VY 0 YP1
=su]w2,Iy VLIST RD ALL
a 7#J2 r VLIST TH ALL
1l5JP|x VLIST GLM ALL
T%$jWndI END
ba3*]01Yb AANT P
7"4z+w AEC
k?*KnfVh! ACC
w##^}nHOR M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM
>oGiIYq GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000
ST1'\Eo GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000
?A?F.n` GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000
#Ex p51 GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000
7I9aG.; GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000
(YPi&w~S GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000
KkcXNjPVS GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000
0|c}p([~ GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000
os4{0Mxu GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000
h !gk s-0 GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000
7b[wu~'(
n GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000
[1_A8s){u GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000
s@8w-]" M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL
Kcy@$uF{2 ACA 50 1 1
u0QzLi, ADT 10 .1 10
lk3=4|?zsE M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1
PLX>-7@ M -.008 10 A P HH 1
%Ip*Kq- M -.004 10 A P HH .5
jQS 6J+F] M -.0064 10 A P HH .8
d\]Yk]r M 0 1 A P YA 1
.ubE2X[ ][ S GIHT
T/pqSmVpM END
`d\r;cE%lm SNAP 10/DAMP 1.00000
e}hmS 1>H SYNOPSYS 80
c!#:E` 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:
+s++7<C 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。
A1"SLFY 准备一个新的MACro 如下:
cPDQ1qre! ]QVNn?PA8 STO 9
rx0~`cVV: CHG
? *>]")[> NOP
9QQyl\ 18 TH 2000
gNYqAUG5 19 YMT
up>c$jJ 20
;G\8jP'
END
q1?&Ev^ STEPS = 100
Lfog
{Vzs PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1
A A^{B GET 9
\C,p
WW 运行这个宏。这将完成以下工作: 1.删除表面 18上的YMT解(通过 NOP, 删除所有解)。 2.把19号表面放在2000毫米的距离。 这将模拟假定在那个距离的望远镜目标。 3.将一个稍后会聚焦于表面20的YMT解赋给表面 19。 4.声明表面20,因此它是存在的。 5.在视场上制作表面19的主光线拦截图。如果光线全部撞击在表面19的中心附近,则像差将受到控制
D^Jk@<* 我们想要避免 “芸豆”效应,如果瞳孔有很多球像,就会出现这种效应。 随着你的眼睛移动,视场的一部分图像会消失。
7aV%=_ 在眼睛位置放大图像,然后单击按钮运行Pad Scan™↑。光线可以很好地瞄准眼点。虽不完美——但是,镜头的设计是关于权衡的,不是吗?我们认为这些小错误已经足够好了。
QnQOm"" 接下来我们要检查畸变。一些质量差的目镜显示出明显的畸变,因此我们必须进行检查。命令GDIS 21 G将生成如下图片:
ntFT>g{B 我们通过在评价函数中加入一个项目得到了良好的性能,该项目取全局Y坐标并减去GIHT的值。可以这么做么?单位都错了!
H@bf'guA|B 该镜头处于AFOCAL模式,输出Y坐标实际上是来自轴的光线角度,以弧度为单位。GIHT类似地是在近轴上的弧度角。如果两者数值相同,则系统没有畸变。
F$BbYf2i 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。
i|`dWOVb N@ \&1I`c$ CHG
qz?mh4Oh NOP
-m
*Sq END
AN!s{7V3 MSW
7%f&M>/ 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”。
zk-.u}RBFG 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。
=X\^J 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。
%yBB?cp+_ 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
wX >*H 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。
BTgG4F/) 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。
I[)% , jd 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。