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。
/zAx`H 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。)
P]^]
T}5 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。
H%V[%
T4= 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC)
".=EAXVU m\Nc}P_"p TIME
A
2 )%+ CORE 12
^|z>NV5> OFF 1 99
<#Dc(VhT DSEARCH 5 QUIET
^\;5O(9 SYSTEM
nIT=/{oyi ID EYEPIECE EXAMPLE
s"Wdbw(O ' OBD 1.0E9 45 1.27
dDn:^) UNI MM
,@MPzpH WAVL CDF
sIe(;%[` WAP 1
0SYkDI END
%kT:"j(xW 6OUjc GOALS
=<icHt6s ELEMENTS 9
eA_4,"{ TOTL 200 .01
9 R1]2U$| BACK 0 0
=X B)sC% FNUM 7.0 10
;2~Q97c0 ASTART 5
D=$<Ex^p THSTART 5
wXnt3)e RSTART 100
Dc2eY. RT 0.25
oB@C-(M NPASS 80
VdgPb ( ANNEAL 100 10 Q 100
hJM0A3(Cm SNAP 10
wH.'EC TOPD
QO%K`}Q} STOP FIRST
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-mF9Skj QUICK 50 100
.[!
^L FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.
z m%\L/BF FWT 3 1 1 1 1 1
W\ckt]' END
iD~s, 2I SPECIAL AANT
{lA@I*_lj ACA 50 1 1
lHU$A; ADT 10 .1 10
`N0E;=g M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1
]Yy
Sf M -.008 10 A P HH 1
A
[JV*Dt M -.004 10 A P HH .5
AKVmUS;70 M -.0064 10 A P HH .8
'n=D$j]X M 0 1 A P YA 1
_rv_-n]"o S GIHT
[F$3mzx END
*SZ<ori GO
6{6tg>|L) TIME
5sH ee, *!/9?M{p 这是从DSEARCH 返回的图纸。
D{mu2'q 这些都是合理的目镜配置。 最好的一个在顶部,名为DSEARCH09.RLE,它在PAD中自动打开。
TBzM~y 该程序创建了一个优化MACro并将其加载到编辑器窗口中。 在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。
G(-
`FH 9b0Z
Ey{ PANT
P-C_sj A7 VY 0 YP1
sgX~4W"J VLIST RD ALL
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W*0KAC`m VLIST GLM ALL
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T AANT P
Ok@5`?08 AEC
AG?oA328 ACC
?$?Ni)Z M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM
3f3?%9 GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000
9M6&+1XE GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000
_Cs.%R!r GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000
A6d+RAx GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000
e:#\Oh GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000
a?;{0I:Ln GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000
mxIEg?r( GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000
^6=nL<L GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000
JkKI/5h GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000
5)vXmAD/0 GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000
pJmn;XbME GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000
l}m@9 ~oC GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000
+$%o#~ M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL
ms?h/*E<H ACA 50 1 1
m4EkL ADT 10 .1 10
5b&'gd^d M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1
TCVJ[LbJ M -.008 10 A P HH 1
\oi=fu=}* M -.004 10 A P HH .5
yk=H@`~! M -.0064 10 A P HH .8
7"gy\_M M 0 1 A P YA 1
k,?k37%T] S GIHT
y,aASy!Q END
j8lbn |. SNAP 10/DAMP 1.00000
6 R!0v8 SYNOPSYS 80
wDsEx!\# 让我们运行这个并观察镜头的改善结果。以下是我们在进行一些
优化和模拟退火后得到的结果:
`0L!F"W 我们想要进一步改进。将OPD光扇图分配到PAD 2上,我们在全视场看到一个
波长的误差。
j9Lc2' 准备一个新的MACro 如下:
de"*<+ j,~h:MT STO 9
m^wYRA. CHG
aJub(" NOP
Eq|_>f@@8 18 TH 2000
Z@1rs# 19 YMT
9N9;EY-U 20
t({:TQ END
:5ji.g* 0 STEPS = 100
N(D_*% 96 PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1
~($h9*\ GET 9
n04Zji(F@ 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
/vBp Rm 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。
)#1@@\< ^T 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。
8^O|Aa$IF: 接下来我们要检查畸变。一些质量差的目镜显示出明显的畸变,因此我们必须进行检查。命令GDIS 21 G将生成如下图片:
HH>]"mv 我们通过在评价函数中加入一个项目得到了良好的性能,该项目取全局Y坐标并减去GIHT的值。可以这么做么?单位都错了!
uoF9&j5E@Z 该镜头处于AFOCAL模式,输出Y坐标实际上是来自轴的光线角度,以弧度为单位。GIHT类似地是在近轴上的弧度角。如果两者数值相同,则系统没有畸变。
.7oz 现在难点是,我们必须检查图像质量。这是大约1/2波长的横向色差。为了分析这一点,我们给镜头设置了10个波长,根据天文物体和人眼的
光谱进行加权。首先,我们删除曲率求解,因此半径不会随光谱改变。
]]Wa.P~]O #SO9e.yhI CHG
`S%pD.g,2 NOP
hse$M\5 END
8NpQ"0X MSW
!bQ5CB 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”。
vrH/Z.WD 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。
n]|[|Rf1 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。
aaLT% 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
QH+Oi&xH 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。
.Zo8KwkFY 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。
[&e}@!8O` 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。