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。
En%PIkxeR 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。)
A9^t$Ii 我们将从远处的物镜将
光线对准镜头,首先对准镜头内一英寸的一点,并要求光线以45度的角度从轴上射出。
w]Z*"B&h 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC)
'ms&ty*T 3 "fBp TIME
<}x_F)E[t CORE 12
|~vo OFF 1 99
1+6)0 OH{ DSEARCH 5 QUIET
Oi#F SYSTEM
4kZX$ct} ID EYEPIECE EXAMPLE
&t1?=F,] OBD 1.0E9 45 1.27
CC,_I>t UNI MM
k fS44NV WAVL CDF
L h"K"Uv WAP 1
u2crL5^z2) END
Kp[ F@A# 2uw1R;zw GOALS
/y/O&`X( ELEMENTS 9
OrN>4S TOTL 200 .01
9AQMB1D*v4 BACK 0 0
Yg_;Eu0'? FNUM 7.0 10
lt 74`9,f ASTART 5
*3 .+19Q THSTART 5
R7YLI1ov RSTART 100
#P[d?pY RT 0.25
9 -7.4!]I NPASS 80
2S'{$m)
ANNEAL 100 10 Q 100
k@QU<cvI SNAP 10
!Yuu~| TOPD
D*!p8J8Ku STOP FIRST
{s^vAD<~x3 STOP FREE
[k)xn3[ QUICK 50 100
3|1ug92
FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.
,S.<qmf FWT 3 1 1 1 1 1
I9JiH,+ END
K/)*P4C- bvVEV SPECIAL AANT
!brXQj8D7 ACA 50 1 1
? [~ "$ ADT 10 .1 10
1eiV[z$? M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1
"VEA71 M -.008 10 A P HH 1
34k}7k~n M -.004 10 A P HH .5
7S"W7O1> M -.0064 10 A P HH .8
=*K~U# uoC M 0 1 A P YA 1
Co`O{|NS}! S GIHT
SRL`! END
6g\SJO-;N GO
8=XfwwWHy< TIME
mc{gcZIm (?luV#{5 这是从DSEARCH 返回的图纸。
rU^?Z 这些都是合理的目镜配置。 最好的一个在顶部,名为DSEARCH09.RLE,它在PAD中自动打开。
IP)?dnwG 该程序创建了一个优化MACro并将其加载到编辑器窗口中。 在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。
y]1:IJL2; ^Rgm3?7 PANT
[=Qv?am VY 0 YP1
_,S
L;*G4| VLIST RD ALL
m|tE3UBNv VLIST TH ALL
HH_w!_f VLIST GLM ALL
\\<waU'' END
41\r7
BS AANT P
z5~{WAAI AEC
3Thb0\<" ACC
/jBjqE;_ M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM
Z^Y_+)=s GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000
>.P/fnvJ GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000
!8cS1(a GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000
N$Pi4 GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000
*-KgU'u? GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000
H@!\?5I GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000
B/P E{ / GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000
3*N-@;[>b GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000
2(_+PQ6C= GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000
jzRfD3_s GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000
[K(|V GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000
NGA8JV/U GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000
Idq&0<I M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL
Dgb@`oo ACA 50 1 1
7=$@bHEF#* ADT 10 .1 10
M qy5>f) M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1
$L~?!u&N M -.008 10 A P HH 1
AFd3_>h M -.004 10 A P HH .5
?CaMn b8 M -.0064 10 A P HH .8
p2v+sWO M 0 1 A P YA 1
r8o9C S GIHT
MfX1&/Z+ END
TFIP>$*_C SNAP 10/DAMP 1.00000
d&!;uzOx SYNOPSYS 80
+[ +4h}? 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:
#84<aM 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。
+pGkeZX 准备一个新的MACro 如下:
j|Q*L<J
SN${cs% STO 9
tWBfIHiha CHG
aan)yP NOP
/(iq^ 18 TH 2000
=/ b2e\ 19 YMT
]c67zyX=% 20
:A~6Gk92A END
q+KGQ* STEPS = 100
0
`Yg PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1
91|0{1 GET 9
TzPG(f 运行这个宏。这将完成以下工作: 1.删除表面 18上的YMT解(通过 NOP, 删除所有解)。 2.把19号表面放在2000毫米的距离。 这将模拟假定在那个距离的望远镜目标。 3.将一个稍后会聚焦于表面20的YMT解赋给表面 19。 4.声明表面20,因此它是存在的。 5.在视场上制作表面19的主光线拦截图。如果光线全部撞击在表面19的中心附近,则像差将受到控制
i!|OFU6 我们想要避免 “芸豆”效应,如果瞳孔有很多球像,就会出现这种效应。 随着你的眼睛移动,视场的一部分图像会消失。
DdI
V~CxD 在眼睛位置放大图像,然后单击按钮运行Pad Scan™↑。光线可以很好地瞄准眼点。虽不完美——但是,镜头的设计是关于权衡的,不是吗?我们认为这些小错误已经足够好了。
m2i'$^a# 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:
l\Q-- 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!
!=-{$& { 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。
,aA%,C.0U 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。
X(YR).a~ ^]{)gk8P~2 CHG
Vo G`@^s NOP
HVG:q#=C END
3Z taj^v MSW
u0s25 JY.% 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”。
SU8vz/\%y 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。
BEfP#h=hr 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。
@xqjAcfg 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
9i8 ~ 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。
%UO ;!&K 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。
WxgA{q7: 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。