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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, aS84n.?vq  
    +lE90y  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 29&bbfU  
    > Lft9e   
    (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)。 s?2$ue&-f  
    V`kMCE;?l  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 (W[V? !1  
    `JB?c  
    (4) 目鏡焦距=物鏡焦距/5,因為最少有80/5=16,因此出瞳距 l>6mm不會有問題。 Z hd#:d  
    cA)[XpQ:+W  
    nhT-Ido  
    离线duanxy
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    只看该作者 2楼 发表于: 2010-03-11
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    为何要加prism啊?
    离线kimclps
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    只看该作者 3楼 发表于: 2010-03-13
    物鏡是一個正透鏡,所成的像與物比較,是呈上下相反、左右顛倒;如果就依此狀態以目鏡放大, #bH_Dg5I  
    最終像會是上下相反、左右顛倒的像,不利於地上景物的觀察使用。因此,需要使用一組(兩個) /FD5 G7ES  
    prism將物鏡的成像變為和物相同的方向。
    离线lena
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    只看该作者 4楼 发表于: 2010-03-14
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    你好,我是初学者,我只要成上下相反,左右颠倒的像就可以了,不要那个prism了。系统总长没有要求,合理就行~ v6.t{6zYgY  
    你能帮我看看设计吗?我选好了参数,但是后面调整像差不会~ wX  >*H  
    Hso|e?Z  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 jTO), v:w  
    Od f[*  
    计算物镜参数: (T`E!A0I\?  
    焦距 f’=110mm 2 3OC2|  
    视场 2w=6° HK`I\,K  
    物镜通光直径 D=20mm wLK07e(  
    相对孔径 1:5.5 (hiyNMC  
    选用双胶合物镜。 IxLhU45  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数:f’=299.64  D/f’=1:6  2w=6° 8NyJc"T<.  
          r            d         glass }PTV] q%  
                                   1,1,1 V"c 6Kdtd  
    181.97       9           K9 y@0E[/O  
    -133.05      6          ZF2 [sB 9gY(  
    -397.2                   1,1,1 X 1 57$  
    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: DC{>TC[p1k  
        r         d         glass O T.*pk+<)  
                                  1,1,1 .L'.c/ s  
      66.8        3.3        K9 3EJt%}V$k  
    -48.84      2.2        ZF2 EoK~S\dS  
    -145.81               1,1,1 eek7=Z  
    J8mdoVt  
    计算目镜各参数: yKO`rtP  
    视场 2w’=31° 6I@h9uIsze  
    焦距 f’=22mm ;L']e"G  
    相对孔径 1:5.5 uj :%#u  
    选用对称式目镜。 ?@E!u|]K  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: w!fE;H8w6  
         r          d           glass dKdj`wB  
                                        1,1,1 (J z1vEEV  
        76.6         1.5           ZF1 w.[ "p9tc  
       24.6          7             K9 ~ 4kc/a  
       -30.6        0.1         1,1,1 On?p 9^9  
       30.6          7            K9 /`mks1:pK  
      -24.6        1.5          ZF1 s&RVJX>Rt  
      -76.6                      1,1,1 xg3:}LQ  
    q FAT]{{  
    因为没有规定物镜的球差,彗差,轴向色差,我也不知道该定多少~ y3fGWa*7e  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? A!h`]%0B  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? j KoG7HH  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! rk #sy$  
    @)fd}tV  
    [ 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。 ^LoUi1j  
    ?fi,ifp*|l  
    (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 : #ML%ij 1  
    woGAf)vV#  
       (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 P*3BB>FO   
    1cpiHZa  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 .uMn0PE   
    0tT(W^ho g  
       (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 sN9&,&W1  
    *V8<:OG|e  
          也沒關係,因為球差量很小> gc-@"wI?  
    *Doa* wQ  
    (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 a%/9v"}  
    _x(o*v[Pt  
       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 UCB/=k^m  
    Oi8.8M  
    (4) 物、目鏡要合在一起: R6;=n"Ueb  
    128EPK  
          (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 KBx6NU?;PO  
    ~j}cyHg  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 g| I6'K!<  
    :V RNs  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> JfLqtXF[&"  
    0"  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> s(/; U2"e  
    )rn*iJ.e8  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 PNgY >=Y  
    K* LlW@  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter :L F?  
    Jh,]r?Bd  
    [ 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~~ dI.WK@W'o  
    g0xuxK;9c  
    焦距26怎么得到的? 2V- 16Q'%  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 >c1qpk/  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 ]l_\71  
    orzZ{87  
    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 !,wIQy_e4  
    s 1 A.+  
    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 ~Z\8UsVN  
    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。 m( r,Acy6  
    g#"zQvON  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。  L O}@dL  
    iw3FA4{(  
    (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 &p'Y^zL-  
    {DV_* 5  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 T:27r8"Rh  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 \o z#l'z  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 w#ZoZZ wh  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 /Wi[OT14  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 E(*0jAvO[z  
    }5ret  
        即可在優化中維持對稱。 Gw}%{=D9  
    G!Op~p@Jm  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> Gj1&tjK  
    {j{u6i  
         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 )1]ZtU  
    vk}n,ecl  
       錯要加以修正。 =ElO?9&  
    Q 1U\D  
    (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 1$xNUsD2  
    X2#2C/6#u  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 ] ]u s %  
    6|gCuT4  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) )MtF23k)g  
    8EZ$g<}  
          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 x) ,eI'mf  
    BGvre'67  
       、判斷、修改才會進步。 S(k3 `;K  
    =rMUov h