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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, _%XbxP6rH  
    vxF:vI# @  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 EwC5[bRjUp  
    P: jDB{  
    (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)。 hLCsQYNDU  
    % 1OC#&  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 aS2a_!f  
    rE9Ta8j6  
    (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。 uT#Acg  
    iz,]%<_PE  
    #vnefIcBf  
    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, qiF@7i  
    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) &\CJg'D:m  
    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~ H5F\-&cq  
    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~ Qivf|H619  
    7C,<iY  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 s8`}x_k=  
    0R2S@4%Y  
    计算物镜参数: DctX9U(  
    焦距 f’=110mm [XA&&EcU  
    视场 2w=6° wdN>KS2!  
    物镜通光直径 D=20mm 2ID*U d*  
    相对孔径 1:5.5 )3D+gu  
    选用双胶合物镜。 SXT@& @E  
    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° %RfY`n  
          r            d         glass %8rr*l5  
                                   1,1,1   2  
    181.97       9           K9 /r::68_KQP  
    -133.05      6          ZF2 0XBBA0t q  
    -397.2                   1,1,1 -$sl!%HO%  
    焦距与设计焦距110mm相差较大,用缩放法得到以下原始系统结构参数: &V ^  
        r         d         glass |ec(z  
                                  1,1,1 T2/v}  
      66.8        3.3        K9 !>a&`j2:W  
    -48.84      2.2        ZF2 u`L!za7fi  
    -145.81               1,1,1 #'G7mAoA  
    2Q`PUXj  
    计算目镜各参数: B^_$ hJncc  
    视场 2w’=31° .>AFf9P  
    焦距 f’=22mm )sY$\^'WY  
    相对孔径 1:5.5 MIk #60Ab  
    选用对称式目镜。 eY6gb!5u  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: $w";*">:0  
         r          d           glass rS,* s'G  
                                        1,1,1 4X(1   
        76.6         1.5           ZF1 j:de}!wc  
       24.6          7             K9 ~8Dd<4?F]  
       -30.6        0.1         1,1,1 ZPxOds1m  
       30.6          7            K9 ~]6Oz;~<3  
      -24.6        1.5          ZF1 U:etcnb4w>  
      -76.6                      1,1,1 ]`CKQ> o  
    5sA>O2Rt>  
    因为没有规定物镜的球差,彗差,轴向色差,我也不知道该定多少~ I49=ozPP  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? g#9*bF  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? ~PH1|h6  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! w'5dk3$"  
    K_<lO,[S  
    [ 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。 C{I8Pio{b  
    iHG:W wM&  
    (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 : 77=y!SDP  
    (=&bo p  
       (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 5KPPZmO  
    Zn*CJNB  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 <0,ah4C  
    51(`wo>LS  
       (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=/L6Zb  
    hK9oe%kU~  
          也沒關係,因為球差量很小> cwD*>[j  
    kk\zZC <  
    (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 E,yzy[gl  
    jiB>.te  
       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 (9[C0eS  
    BO\`m%8md  
    (4) 物、目鏡要合在一起: <n2{+eO  
    /*p?UW<*4  
          (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 m&jt[   
    +q, n}@y=  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 A = Az[  
    `R=_t]ie  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> _R<V8g1f  
    +nyN+X34B  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> ]B.,7  
    ujp,D#xHP  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 ,["|wqM  
    SIBIh-L  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter -0J<R;cVs  
    BMsy}08dQ  
    [ 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~~ dV*rnpN  
    :u+#:8u  
    焦距26怎么得到的? 9rc n*sm  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 D??/=`|8  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 QRa6*AYm  
    rZ4<*Zegv  
    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 mV]g5>Q\  
    w:(7fu=  
    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 m)w- mc  
    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。 Rj= Om  
    8iA(:Tb  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 S`.-D+.68  
    LRs; >O  
    (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 Jx?>1q=M  
    ,Yz+?SmSZ&  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 ``Rb-.Fq,  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 >Sah\u`  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 !7?wd^C'f  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 N Q=YTRU  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 G"w Q(6J@  
    CgE5;O  
        即可在優化中維持對稱。 v21?  
    _gh7_P^H=d  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> PCjY,O  
    @kymL8"2w  
         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 j]SkBZgik  
    7C^ nk z  
       錯要加以修正。 px@\b]/  
    uD3_'a  
    (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 JnJz{(c  
    m"]ys #  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 A4h/oMis  
    "<#:\6aym  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) 1YL5 ![T  
    F{tSfKy2  
          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 Eq{TZV  
    c @R6p+  
       、判斷、修改才會進步。 :B~c>:  
    fO nvC*