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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, %)\Cwl   
    wQ(ME7 t  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 |MTgKEsn  
    *!l q1h  
    (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)。 bpKMQrwd  
    v_)cp9d]  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 `=%[  
    _Ndy;MQ  
    (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。 H\^5>ccU>V  
    8m-jU 5u  
    <(#cPV@j  
    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, q2gc.]K \  
    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) De:w(Rm  
    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~ `Rj i=k>  
    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~ Nmi#$K[x  
    "NC( ^\l/  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 ua7I K~8l  
    5:n&G[Md  
    计算物镜参数: \hNMTj#O  
    焦距 f’=110mm Z][?'^`^!  
    视场 2w=6° F)DL/';  
    物镜通光直径 D=20mm b2p<!?  
    相对孔径 1:5.5 kQVl8KS  
    选用双胶合物镜。 r OB\u|Pg  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数:f’=299.64  D/f’=1:6  2w=6° C .YtjLQP$  
          r            d         glass nW|[poQK  
                                   1,1,1 9h*$P:S;1v  
    181.97       9           K9 |U7{!yy%MF  
    -133.05      6          ZF2 ]p0m6}B  
    -397.2                   1,1,1 G*J(4~Yw}  
    焦距与设计焦距110mm相差较大,用缩放法得到以下原始系统结构参数: BLMcvK\9  
        r         d         glass 8yztVdh  
                                  1,1,1 _Q.3X[88C  
      66.8        3.3        K9 1egryp  
    -48.84      2.2        ZF2 zq1&MXR)l  
    -145.81               1,1,1 g`J? 2 _]  
    XTZWbhNF  
    计算目镜各参数: LGod"8~U  
    视场 2w’=31° cs@5K$v  
    焦距 f’=22mm VT'$lB%IK  
    相对孔径 1:5.5 o5Qlp5`:u  
    选用对称式目镜。 !4oYQB  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: cteHuRd  
         r          d           glass ]/d2*#  
                                        1,1,1 UI;!_C_  
        76.6         1.5           ZF1 |<BTK_R  
       24.6          7             K9 !7bC\ {  
       -30.6        0.1         1,1,1 1/1P;8F@G  
       30.6          7            K9 (G$m}ng  
      -24.6        1.5          ZF1 lbv, jS  
      -76.6                      1,1,1 \=5CNe  
    KJ pM?:  
    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~ Pv/P<i^  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? *O 0*  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? jj$'DZk  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! wy Le3  
    Wa[~)A  
    [ 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。 >w*"LZjTTK  
    {fGi:b\[ 8  
    (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 : [J*)r8ys  
    H$[--_dI{  
       (a) 軸向色差(axial color),調整成F線在最大口徑處的球差量=C線在零口徑處值<樓主的F線稍 -l,ib=ne  
    tHu8|JrH+  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 IXg${I}_Q  
    #2WBYScW0  
       (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 bMv9f J  
    mS );bs  
          也沒關係,因為球差量很小> ;N/c5+  
    =1esUO[nx  
    (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 ~XZ1,2jA/  
    rgP$\xn-  
       情形>、倍率色像差(lateral color)都未校正好,需要處理。另外目鏡焦距好像不是你所說的22mm,而是26mm _zpn+XVdQ  
    \ _i`=dx  
    (4) 物、目鏡要合在一起: [&zP$i&  
    rzO:9# d  
          (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 ->j9(76"  
    wZOO#&X#r  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 h]D=v B  
    (Bmjz*%M  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)>  !c*^:0  
    a.Mp1W  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> Cw+ (,1  
    o?%x!m>  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 VyI%^S ]sS  
    %WO;WxG8^  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter @RnGK 5  
    3Ys|M%N  
    [ 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~~ w?/,LV  
     <Nw?9P  
    焦距26怎么得到的? te:VYP  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 /|\`NARI  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 hyBSS,I  
    #F9$"L1Hg  
    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 {66vdAu&h<  
    H ,?MG  
    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 C qxP@  
    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。 8!T^KMfz  
    d~n+Ds)%F  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 ; lK2]  
    [Y:HVr,  
    (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 4RzG3CJdS  
    foN;Q1?lS  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 K@d`jb4T  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 )pzXC  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 3NJ-.c@(p  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 (_W[~df4  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 ;DGWUK.U[H  
    Y>z(F\  
        即可在優化中維持對稱。 cJty4m-  
    a'A0CQ  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> A#p@`|H#B  
    Dg]i};  
         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 FTB"C[>  
    GnLh qm"\  
       錯要加以修正。 mhs%b4'>  
    ~ PPGU1  
    (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 `|v#x@s  
    0xjV*0?s  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 *yJb4uALB  
    1]kk  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) ;1y\!f3#V~  
    UjfB+=7I{L  
          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 HnpGPGz@F  
    AHLDURv  
       、判斷、修改才會進步。 *]EcjK%  
    \myc n/e