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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, %>WbmpIyc  
    R 4wr  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 *zWWmxcJa  
    S:8OQI  
    (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)。 ]bgY6@M  
    ~/IexQB&  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 &*&?0ov^"  
    S)A'Y]2X  
    (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。 M]HgIL@9#  
    =C f(B<u  
    O{k:yVb  
    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, *+8%kn`c  
    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) GJ}.\EaAJ  
    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~ Y&,rTa  
    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~ \8"QvC]  
    V_;9TC  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 _=6OP8  
    vF>gU_gz.  
    计算物镜参数: *fP(6e#G,  
    焦距 f’=110mm (^H5EeGV{  
    视场 2w=6° 4uX(_5#j  
    物镜通光直径 D=20mm \ $;~74}  
    相对孔径 1:5.5 b|ZLX:  
    选用双胶合物镜。 !"! i i$@  
    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° ek[kq[U9  
          r            d         glass 6;JP76PD  
                                   1,1,1 @\~tHJ?hQd  
    181.97       9           K9 S\|^ULrH  
    -133.05      6          ZF2 6wpU6NU  
    -397.2                   1,1,1 ,#aS/+;[)  
    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: Bn-J_-%M  
        r         d         glass j@ C0af  
                                  1,1,1 u)7 ]1e{  
      66.8        3.3        K9 a RKv+{K  
    -48.84      2.2        ZF2 #` +]{4hR  
    -145.81               1,1,1 @*_ZoO7{  
    M@O2 WB1ws  
    计算目镜各参数: 6F`\YSn+  
    视场 2w’=31° kV 1vb  
    焦距 f’=22mm B+Q+0tw*i  
    相对孔径 1:5.5 NQ!<f\m4n  
    选用对称式目镜。 ,xj3w#`zaf  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: OMd# ^z  
         r          d           glass hrT%XJl  
                                        1,1,1 M;qb7Mu  
        76.6         1.5           ZF1 wA r~<  
       24.6          7             K9 K_##-6>  
       -30.6        0.1         1,1,1 +\U]p_Fo3  
       30.6          7            K9 v?%3~XoH  
      -24.6        1.5          ZF1 7O461$4v  
      -76.6                      1,1,1 ru(J5+H  
    +@>:%yX  
    因为没有规定物镜的球差,彗差,轴向色差,我也不知道该定多少~ N<"`ShCNM  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? o4'Wr  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? #7\b\~5  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! 6oA~J]<  
    \kk!Dz*H  
    [ 此帖被lena在2010-03-14 15:13重新编辑 ]
    离线lena
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    只看该作者 5楼 发表于: 2010-03-14
    请各位大侠指点指点~
    离线kimclps
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    只看该作者 6楼 发表于: 2010-03-15
    回 4楼(lena) 的帖子
    (1) ZEMAX裏沒有K9的材料,所以我用H-K9L取代,應該非常接近。 Yg$@Wb6  
    zfirb  
    (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 : |@+8]dy:l  
    Ou? r {$(b  
       (a) 軸向色差(axial color),調整成F線在最大口徑處的球差量=C線在零口徑處值<樓主的F線稍 6{ C Fe|XN  
    3y/1!A3  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 V8\$`NEP  
    "NJ ,0A  
       (b) d線的球差最大口徑處可以讓它稍微over一點,用以補償目鏡會帶進來的under量<不處理 QTeFR&q8  
    H/pcX j  
          也沒關係,因為球差量很小> %8a=mQl1^  
    W\'Nv/L  
    (3) 目鏡部分則像散(astigmatism)<需要將目前倒向左側under的情形,校成field curvature較小的 70duk:Ri0  
    `(!W s\:  
       情形>、倍率色像差(lateral color)都未校正好,需要處理。另外目鏡焦距好像不是你所說的22mm,而是26mm >/8ru*Oc  
    m';#R9\Fz  
    (4) 物、目鏡要合在一起: sE-x"c  
    32s5-.{c/f  
          (a) 前三面為你的物鏡數據,第3面的thickness設為solve type=marginal ray height其參數height=0  pupil zone=0 <sO?ev[  
    g;(_Y1YQ  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 lD9%xCo9(  
    -J{Dxz  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> pn|p(6  
    4|FRg  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> a5X`jo  
    O<4Q$|=&?  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 1 pa*T!  
    1!X1wCT  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter k\nH&nb  
    kV_#9z7%  
    [ 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~~ R2Twm!1  
    Xy[4f=X}z  
    焦距26怎么得到的? r{pI-$  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 OT-n\sL$  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 )p^m}N 6M]  
    e*Uz# w:  
    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 K)yCrEZ  
    ~bQFk?ZN+  
    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 <bEN8b  
    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。 7,V!Iv^X  
    OYqYI!N/  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 dD/29b(  
    c8k6(#\  
    (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 jjS{q,bo  
    2x<Qt2"  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 Hj5WJ{p.  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 gFWEodx,9  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 T+AlcOP  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 9#Aipu\  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 ,<uiitOo  
    {V]Qwz)1  
        即可在優化中維持對稱。 %{N$1ht^  
    (ybtXoQs  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> ?)Czl4J  
    V e$5w}a4  
         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 }}sRTW  
    AiyvHt  
       錯要加以修正。 cXLV"d  
    f_re"d 3u  
    (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 Q.pEUDq/  
    P`Hd*xh".j  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 y(c|5CQ  
    _SBp66 r  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) Ie^Dn!0S  
    s0XRL1kWr  
          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 p:[`%<j0  
    ADLa.{  
       、判斷、修改才會進步。 ;+r)j"W  
    )AnlFO+V