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    [求助]请教各位开普勒望远系统设计 [复制链接]

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    离线lena
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2010-02-26
    — 本帖被 cyqdesign 从 望远镜光学设计 移动到本区(2013-09-03) —
    关键词: 开普勒视场
    求助 用zemax软件设计一个开普勒望远系统,放大率 -5X,出瞳距 l>6mm,出瞳口径D'=4mm, 视场2ω=6°。
     
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    离线kimclps
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    只看该作者 1楼 发表于: 2010-03-09
    出瞳口径D'=4mm,  放大率 -5X,表示入瞳口徑=4*5=20mm, w 8B SY  
    HzQ Y\Y6  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 >K;DBy*  
    <N'v-9=2jl  
    (2) 物鏡焦距選擇>80mm以上的doublet,作為起始值(樓主未指定系統總長,否則物鏡焦距可再限縮範圍)。 D`NPU  
    zN3b`K. i  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 @ Cd#\D|  
    KBOp}MEz  
    (4) 目鏡焦距=物鏡焦距/5,因為最少有80/5=16,因此出瞳距 l>6mm不會有問題。 ;1AX u/  
    $H8B%rT]  
    f1w_Cl  
    离线duanxy
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    只看该作者 2楼 发表于: 2010-03-11
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    为何要加prism啊?
    离线kimclps
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    只看该作者 3楼 发表于: 2010-03-13
    物鏡是一個正透鏡,所成的像與物比較,是呈上下相反、左右顛倒;如果就依此狀態以目鏡放大, R-YNg  
    最終像會是上下相反、左右顛倒的像,不利於地上景物的觀察使用。因此,需要使用一組(兩個) !oa/\p  
    prism將物鏡的成像變為和物相同的方向。
    离线lena
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    只看该作者 4楼 发表于: 2010-03-14
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    你好,我是初学者,我只要成上下相反,左右颠倒的像就可以了,不要那个prism了。系统总长没有要求,合理就行~ K~4bT=   
    你能帮我看看设计吗?我选好了参数,但是后面调整像差不会~ U1`pY:P  
    fr'DV/T  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 w  _4O;  
    5=\^DeM@ H  
    计算物镜参数: Po&'#TC1  
    焦距 f’=110mm c/^l2CJ0  
    视场 2w=6° B}nT>Ub  
    物镜通光直径 D=20mm B2Rpd &[  
    相对孔径 1:5.5 cc3/XBo  
    选用双胶合物镜。 ~^'WHuz Py  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数:f’=299.64  D/f’=1:6  2w=6° M N (o  
          r            d         glass S=W^iA6>  
                                   1,1,1 r9*6=*J|  
    181.97       9           K9 Nf)SR#;  
    -133.05      6          ZF2 9R">l5u  
    -397.2                   1,1,1 2a;[2':  
    焦距与设计焦距110mm相差较大,用缩放法得到以下原始系统结构参数: P,b&F  
        r         d         glass ty:{e]e  
                                  1,1,1 : sw@1  
      66.8        3.3        K9 w+Gav4  
    -48.84      2.2        ZF2 -knP5"TB  
    -145.81               1,1,1 Q5l+-  
    HGDiwA  
    计算目镜各参数: ef!f4u\  
    视场 2w’=31° m=Gb<)Y  
    焦距 f’=22mm 7G7"Zule*j  
    相对孔径 1:5.5 j/F('r~L  
    选用对称式目镜。 ur7S K(#  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: =d iGuI B  
         r          d           glass 4?+jvVq  
                                        1,1,1 6'x3g2C/  
        76.6         1.5           ZF1 :."6g)T  
       24.6          7             K9 )=bW\=[8  
       -30.6        0.1         1,1,1 ?>I  
       30.6          7            K9 ks %arm&  
      -24.6        1.5          ZF1 /{/mwS"W  
      -76.6                      1,1,1 .,U4 ATO  
    .>~er?-  
    因为没有规定物镜的球差,彗差,轴向色差,我也不知道该定多少~ m8G/;V[x  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? ori[[~OyB  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? cct/mX2&~  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! $ER9u2  
    ]0SqLe  
    [ 此帖被lena在2010-03-14 15:13重新编辑 ]
    离线lena
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    只看该作者 5楼 发表于: 2010-03-14
    请各位大侠指点指点~
    离线kimclps
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    只看该作者 6楼 发表于: 2010-03-15
    回 4楼(lena) 的帖子
    (1) ZEMAX裏沒有K9的材料,所以我用H-K9L取代,應該非常接近。 ljz=u;O)  
    se}$/Y}t  
    (2) 物鏡部分非常接近了,如果說還有要改進的大概有以下兩點 : 1!E}A!;  
    knb0_nA  
       (a) 軸向色差(axial color),調整成F線在最大口徑處的球差量=C線在零口徑處值<樓主的F線稍 /oGaA@#+  
    V>UlL&V  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 !|9k&o  
    Nd@/U c  
       (b) d線的球差最大口徑處可以讓它稍微over一點,用以補償目鏡會帶進來的under量<不處理 $"}*#<Z  
    3vQVk  
          也沒關係,因為球差量很小> YG*}F|1  
    iV\*7  
    (3) 目鏡部分則像散(astigmatism)<需要將目前倒向左側under的情形,校成field curvature較小的 #!_ViG )2^  
    Z*v`kl  
       情形>、倍率色像差(lateral color)都未校正好,需要處理。另外目鏡焦距好像不是你所說的22mm,而是26mm 5>=4$!`  
    [[Nn~7  
    (4) 物、目鏡要合在一起: {W%XS E  
    9J<vkxG9`  
          (a) 前三面為你的物鏡數據,第3面的thickness設為solve type=marginal ray height其參數height=0  pupil zone=0 T$;BZ=_  
    W&3,XFnI_  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 &b-&0 rTqz  
    }We-sZ/w7r  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> gzlRK^5  
    N&(MM.\`^  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> n*#HokX  
    EYn9l n_]u  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 li#ep?5h^  
    F& lSRL+v  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter IL?"g{w  
    Sg\+al7  
    [ 此帖被kimclps在2010-03-20 20:50重新编辑 ]
    离线lena
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    只看该作者 7楼 发表于: 2010-03-15
    目镜我还是不懂~~ ,Kt51vGi  
    jsP+,brO  
    焦距26怎么得到的? 1\g r ;b  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 {]$)dz5  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 Kq(JHB+  
    xqQK-?k  
    我是菜鸟,目镜的优化我一点也不会,例如自变量,选择三个曲率半径,这是对称的,设为变量优化后就不是对称目镜了,这该怎么办?目镜的转置我也不会 d\25  
    .hnq>R\  
    哎,我是问题学生~岔个题外话,kimclps你是哪里人啊?为什么用的繁体啊?呵呵 I+31:#d  
    对了,我的K9玻璃是装了个中国的玻璃库~
    离线lena
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    只看该作者 8楼 发表于: 2010-03-15
    回 6楼(kimclps) 的帖子
    你真是救星,我看到了希望~
    离线kimclps
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    只看该作者 9楼 发表于: 2010-03-17
    回 7楼(lena) 的帖子
    (1) 你的檔案我沒辦法打開,解壓縮時出現缺少part2的錯誤訊息。 1 -C~C]&  
    p1K]m>Y{?  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 Xo&\~b#-  
    >5?:iaq z  
    (3) 要維持對稱形式,將1、2、3面的曲率半徑設為變數,第1、2、3面間隔為變數 WtaOf_  
    Tj{3#?]Ho  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 !2^~ar{2  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 B2'TRXIm1U  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 w7&.U qjf  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 >EZZEd   
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 e9tb]sAG  
    e+D]9wM8  
        即可在優化中維持對稱。 %5DM ew  
    ]61HQ  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> }p?67y/  
    xUCq%r_  
         reverse elements選擇啟始面和結束面,不過通常最前或最後面的thickness轉置後可能有 kFC*,  
    }P-C-L{yE(  
       錯要加以修正。 :K"~PrHm  
    9 wbQ$>G9  
    (5) 每個人都是由不懂開始學起,有些經驗後要回饋提攜後輩,因此無所謂問題學生或救星的 Cl-P6NlR".  
    W$()W)   
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 }f14# y;  
    YD;d*E%t  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) @rDBK] V  
    w0lgB%97p  
          然後再加入其它自己想要控制的項目例如焦距,AXCL等。但優化是要自己去努力Try後分析 =QbOvIq  
    p<#aXs jy  
       、判斷、修改才會進步。 3\ ,t_6}  
    4,Oa(b