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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, I4/8 _)b^  
    TSTl+W  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 wvO|UP H\  
    )97SnCkal  
    (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)。 Dv|#u|iw  
    sF!($k;!  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 Sg&UagBj  
    "+kL )]  
    (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。 2D75:@JL}|  
    )j9SGLo  
    Y2a5bc P  
    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, "fG8?)d;  
    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) uD\?(LM  
    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~ D&od?3}E  
    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~ T ? $:'XJ  
    Gr7=:+0n|P  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 tz5e"+Tz  
    fmQ_P.c  
    计算物镜参数: q1z"-~i )E  
    焦距 f’=110mm k jg~n9#T  
    视场 2w=6° OBMTgZHxv  
    物镜通光直径 D=20mm @JtM5qB  
    相对孔径 1:5.5 G}:w@}h/  
    选用双胶合物镜。 gbI^2=YT'  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数:f’=299.64  D/f’=1:6  2w=6° D>HOn^   
          r            d         glass b<a4'M  
                                   1,1,1 mtJ9nC  
    181.97       9           K9 N/Z2hn/m  
    -133.05      6          ZF2 B|R@5mjm  
    -397.2                   1,1,1 =T -&j60  
    焦距与设计焦距110mm相差较大,用缩放法得到以下原始系统结构参数: GNgKo]u  
        r         d         glass R@/"B8H  
                                  1,1,1 [h^2Y&Au5  
      66.8        3.3        K9 OjFLPGRCh  
    -48.84      2.2        ZF2 8D>n1b(H  
    -145.81               1,1,1 !B\R''J5  
    R%{ a1r>9h  
    计算目镜各参数: /.3}aj;6  
    视场 2w’=31° }j^i}^Du,  
    焦距 f’=22mm S4'   
    相对孔径 1:5.5 UELy"z R  
    选用对称式目镜。 ]ro*G"-_1#  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: d*jMZ%@uS  
         r          d           glass H| 8Qp*  
                                        1,1,1 [Grxw[(_:  
        76.6         1.5           ZF1 6{"$nF]  
       24.6          7             K9 b6Wqr/  
       -30.6        0.1         1,1,1 7uKNd *%  
       30.6          7            K9 ePr&!Tz#  
      -24.6        1.5          ZF1 {l>yi  
      -76.6                      1,1,1 N"" BCh"  
    CS@FYO  
    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~ -&3hEv5  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? mzeY%A<0^  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? YpH&<$x:  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! `}(b2Hc>  
    }])oM|fgO  
    [ 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。 2w["aVr =  
    .NYbi@bk(<  
    (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 : ldiD2 Q  
    )iYxt:(,  
       (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 v2B0q4*BS?  
    9y<*8bI   
          微超過一點>。可用AXCL處理。 SKkUU^\#R`  
    DNr@u/>vB  
       (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 !HnXXVW  
    B"!l2  
          也沒關係,因為球差量很小> R)QC)U  
    .P[ _<8  
    (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 Bj1?x  
    aqj@Cjk4Z  
       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 L*&p !  
    (C@mLu)  
    (4) 物、目鏡要合在一起: ";3zX k[#  
    xx#zN0I>-y  
          (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 PE5R7)~A  
    L)@?e?9  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 7ccO93Mz  
    CF?1R  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> YVHm{A1b0  
    ?u" 4@  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> OmIg<v 0\;  
    9 }PhN<Gd  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 %M7` Hwu  
    TU:7Df  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter nV-mPyfL8  
    u~WVGjoQ  
    [ 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~~ N/ %WsQp  
    H*ow\ Ct  
    焦距26怎么得到的? LhOa{1SY  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 ]s'Q_wh_-v  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 o]yl ;I  
    F Sw\_[^CQ  
    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 l_o@miG/  
    B8f8w)m  
    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 Qw-~>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。 U#lCj0iUt,  
    [k.tWA,&  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 |iakz|])  
    [xSF6  
    (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 }AB, 8n`  
    f(/lLgI(  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 R%{<mno/_  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 Y~c|hfL  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 e>6y%v;  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 ]~9t Y n  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 kZR8a(4D  
    O#ai)e_uQk  
        即可在優化中維持對稱。 ck: T,F{}  
    6a[}'/  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> 6HT ;#Znn  
    {m4b(t`xw  
         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 s^Y"'`+  
    :ci5r;^  
       錯要加以修正。 x-$&g*<  
    |n2qVR,  
    (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 % Qmn-uZ  
    [4YTDEv%  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 }tRm]w  
    NP0\i1P>.?  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) J[l7di5  
    r(:5kC8K  
          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 U;YC}r  
    N-G1h?e4  
       、判斷、修改才會進步。 * aN  
    8[a=OP