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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, 8/vGA=  
    gCV+amP  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 rSa=NpFxLu  
    c/lT S  
    (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)。 kk>z,A4 h_  
    V1#:[o63+  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 0fJz[;dV>n  
    prEI9/d"  
    (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。 70<{tjyc  
    KwHlpW*  
    v#|yr<  
    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, */HW]x|?V~  
    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) Dz&,g+>$J  
    prism將物鏡的成像變為和物相同的方向。
    离线lena
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    只看该作者 4楼 发表于: 2010-03-14
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    你好,我是初学者,我只要成上下相反,左右颠倒的像就可以了,不要那个prism了。系统总长没有要求,合理就行~ F9"Xu-g  
    你能帮我看看设计吗?我选好了参数,但是后面调整像差不会~ D\Y,2!I  
    + 9I|F m  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 .D;6 r4S  
    c^rWS&)P  
    计算物镜参数: :p%#U$S4  
    焦距 f’=110mm X~cdM1z?  
    视场 2w=6° FJ{/EloF  
    物镜通光直径 D=20mm AhkDLm+  
    相对孔径 1:5.5 $;&l{=e2)  
    选用双胶合物镜。 jK".iqx2L  
    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° (*b<IGi;  
          r            d         glass +/bD9x1H  
                                   1,1,1 .SLpgYFL{  
    181.97       9           K9 (I`lv=R"j  
    -133.05      6          ZF2 bU[_YuJbM  
    -397.2                   1,1,1 mE=Ur  
    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: IT7],pM  
        r         d         glass F9Af{*Jw?x  
                                  1,1,1 'N^*,  
      66.8        3.3        K9 w+r).PS}C  
    -48.84      2.2        ZF2 Qea"49R  
    -145.81               1,1,1 {\vVzy,t7  
    x4/{XRQ  
    计算目镜各参数: 6$0<&')Yb  
    视场 2w’=31° *VmX.  
    焦距 f’=22mm 6i%6u=um3  
    相对孔径 1:5.5 r \[|'hA  
    选用对称式目镜。  !^8X71W|  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: 2;j<{'  
         r          d           glass V= -  
                                        1,1,1 ^BM !TQ%!  
        76.6         1.5           ZF1 -Lq2K3JHyn  
       24.6          7             K9 &4+|{Zx0  
       -30.6        0.1         1,1,1 ^|=P9'4Th  
       30.6          7            K9 &2U%/JqY  
      -24.6        1.5          ZF1 SQhVdYU1'  
      -76.6                      1,1,1 x.4z)2MO  
    :|$cG~'J  
    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~ s7HKgj  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? /G|v.#2/g  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? "*t0 t  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! W9pY=9]p+  
    ,Tu.cg  
    [ 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~
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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。 qqe"hruFJ  
    Jz>P[LcB  
    (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 : .%{B=_7  
    [ i, [^  
       (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 Ahl&2f\  
    S9P({iZK  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 x'|9A?ez@Z  
    i9zh X1#  
       (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 F<4 :P=  
    rP'%f 6  
          也沒關係,因為球差量很小> o-Dfud@  
    &gruYZGK  
    (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 i8k} B o  
    ]|eMEN['  
       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 :0Jn`Ds4o  
    jvsSP?]n  
    (4) 物、目鏡要合在一起: K=o {  
    }a[]I%bu 2  
          (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  mjP  
    b#p0s?*  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 $3l#eKZA  
    v5L+B`~  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> a'|]_`36x  
    U5N|2  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> e|~{ X\l  
    L!l?tM o  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 #*.4Jv<R  
    Z(tJd ,  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter Q2Ey RFT  
    -s2)!Iko&  
    [ 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~~ ZU B]qzmK  
    E.:eO??g  
    焦距26怎么得到的? md{1Jn"  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 %`G}/"  
    5C`Vno~v  
    X%*BiI  
    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  nSo.,72  
    6tVp%@  
    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 )0 6. dZq\  
    对了,我的K9玻璃是装了个中国的玻璃库~
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    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 fv?#mp  
    { zalB" i  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 14-uy.0[  
    v'y<}U  
    (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 GV)DLHiyxX  
    y7R{6W_U>  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 n)]u|qq  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 G"<} s mB  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 W6 *5e{  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 ]mO7O+  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 J]*?_>"#8  
    $kQQdF  
        即可在優化中維持對稱。 t_X=x`f  
    QN~9O^  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> Qo["K}Ty  
    <^A1.o< GN  
         reverse elements選擇啟始面和結束面,不過通常最前或最後面的thickness轉置後可能有 Q@l.p-:^U  
    LCpS}L;  
       錯要加以修正。 XlxB%  
    r$d'[ZcX  
    (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 RjR  
    ;&RHc#1F  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 |Tl2r,(+R  
    M059"X="  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) hKK"D:?PRs  
    2I~a{:O  
          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 iJ`v3PP  
    =G/`r!r*0I  
       、判斷、修改才會進步。 /u'M7R  
    ~c GH+M@