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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, %9zpPr WF  
    .6[8$8c  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 [4qvQ7Y !  
    MbYgGE,LA  
    (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)。 OF1^_s;  
    W="pu5q$5  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 pR0 !bgC  
    >j]Gz-wC  
    (4) 目鏡焦距=物鏡焦距/5,因為最少有80/5=16,因此出瞳距 l>6mm不會有問題。 9mtndTT 5u  
    kygj" @EX  
    B_Gcz5  
    离线duanxy
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    只看该作者 2楼 发表于: 2010-03-11
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    为何要加prism啊?
    离线kimclps
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    只看该作者 3楼 发表于: 2010-03-13
    物鏡是一個正透鏡,所成的像與物比較,是呈上下相反、左右顛倒;如果就依此狀態以目鏡放大, 3:sc%IDP  
    最終像會是上下相反、左右顛倒的像,不利於地上景物的觀察使用。因此,需要使用一組(兩個) NmpNme  
    prism將物鏡的成像變為和物相同的方向。
    离线lena
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    只看该作者 4楼 发表于: 2010-03-14
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    你好,我是初学者,我只要成上下相反,左右颠倒的像就可以了,不要那个prism了。系统总长没有要求,合理就行~ ='Oxy  
    你能帮我看看设计吗?我选好了参数,但是后面调整像差不会~ =RWY0|f  
    (ux9"r^g;x  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 |tY6+T}  
    6>)KiigZ\  
    计算物镜参数: qncZpXw^  
    焦距 f’=110mm 1G(wESe  
    视场 2w=6° Q[`2? j?  
    物镜通光直径 D=20mm TFbF^Kd#:d  
    相对孔径 1:5.5 [m x}n+~  
    选用双胶合物镜。 /f. ,xs!  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数:f’=299.64  D/f’=1:6  2w=6° _{B2z[G}  
          r            d         glass jt @2S  
                                   1,1,1 h_Er$ZT64  
    181.97       9           K9 ](ztb)  
    -133.05      6          ZF2 URh5ajoR%  
    -397.2                   1,1,1 T sJ71  
    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: ?q'r9Ehe  
        r         d         glass %74f6\  
                                  1,1,1 Ex}TDmTu  
      66.8        3.3        K9 FNl^ lj`Y  
    -48.84      2.2        ZF2 "tK3h3/Xv  
    -145.81               1,1,1 k]TJL9Q  
    3U?^49bJ  
    计算目镜各参数: -42 U  
    视场 2w’=31° O1]XoUH<  
    焦距 f’=22mm m1p% ,  
    相对孔径 1:5.5 at3YL[,[Z  
    选用对称式目镜。 1-!|_<EW1  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: [h\_yU[ P  
         r          d           glass .lc gM  
                                        1,1,1 3fop.%(  
        76.6         1.5           ZF1 pAEJ=Te  
       24.6          7             K9 lnxA/[`a  
       -30.6        0.1         1,1,1 ~vR<UQz  
       30.6          7            K9 4x/u$Ixzh=  
      -24.6        1.5          ZF1 PO2]x:  
      -76.6                      1,1,1 (ubK i[)  
    J2`OJsMwWe  
    因为没有规定物镜的球差,彗差,轴向色差,我也不知道该定多少~ \>eFs} Y/  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? hn/SS  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? *EtC4sP  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! } 4>#s$.2  
    C|ou7g4'p  
    [ 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。 =}4lx^`oeT  
    qS2]|7q?Tc  
    (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 : @Cd}1OT)  
    %O&C\{J  
       (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 |a[ :L  
    o)6udRzBv  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 `r8bBzr@%  
    b(gcnSzM2  
       (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 kPZ1OSX  
    s=|&NlO$  
          也沒關係,因為球差量很小> \~q cYp  
    _b 8XF&O  
    (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 ?GGh )";y  
    zn{[]J  
       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 g7W\  &  
    q\5C-f  
    (4) 物、目鏡要合在一起: x?Oc<CQ-2  
    c'6$`nC  
          (a) 前三面為你的物鏡數據,第3面的thickness設為solve type=marginal ray height其參數height=0  pupil zone=0 y0XI?Wr  
    Pi|oO-M  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 _`Sz}Yk  
    h?:Y\DlU'  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> 0=J69Yd  
    ) N"gW*  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> [?`c>  
    <ByDT$E_  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 (gv ~Vq  
    9^c"HyR  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter `Lu\zR%<  
    !bCLi>8  
    [ 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~~ si nG $=  
    }u+R,@l/  
    焦距26怎么得到的? +-~;?wA  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 c/2OR#$t  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 y9)l,@D  
    Ruk6+U  
    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 ~0 FqY &4  
    $C)@GGY  
    哎,我是问题学生~岔个题外话,kimclps你是哪里人啊?为什么用的繁体啊?呵呵 Z gU;=.  
    对了,我的K9玻璃是装了个中国的玻璃库~
    离线lena
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    只看该作者 8楼 发表于: 2010-03-15
    回 6楼(kimclps) 的帖子
    你真是救星,我看到了希望~
    离线kimclps
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    只看该作者 9楼 发表于: 2010-03-17
    回 7楼(lena) 的帖子
    (1) 你的檔案我沒辦法打開,解壓縮時出現缺少part2的錯誤訊息。 g*tLqV  
    !eTS PM  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 RY~)MS _C  
    r?+u}uH  
    (3) 要維持對稱形式,將1、2、3面的曲率半徑設為變數,第1、2、3面間隔為變數 PvB?57wkF  
    ]Ns&`Yn{  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 *nC,= 2  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 (7wR*vO^  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 AeJM[fCMa  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 %!$-N!e  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 EqmJXDm  
    k?8W2fC  
        即可在優化中維持對稱。 P< &/$x6  
    1aDDl-8,  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> mcXakWmi  
    FXSDN268  
         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 SmLYxH3F  
    T8(wzs  
       錯要加以修正。 :cEe4a  
    ]`kvq0Gyb  
    (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 7cy~qg  
    RQ'c~D)X  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 <Ztda !  
    lKD@2  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) W|Tew-H{h_  
    v}Nx*%  
          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 JS:lysu  
    "PHv~_:^R  
       、判斷、修改才會進步。 ,TtDCcjd%f  
    F@lpjW