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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, ptMDhMVW  
    % "CF-K@th  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 ' >R?8Y  
    m;@8z[ ^5  
    (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)。 zSo(+D &[  
    ]m<z  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。  xh|<`>5  
    `b?o%5V2x  
    (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。 d.Ep#4  
    !\Vc#dslt  
    _`.Wib+  
    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,  !U=o<)I  
    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) I/* ULR,  
    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~ nxMZd=Y  
    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~ QjOY1Xze  
    tUi@'%>=5  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 L$6W,D  
    u0F{.fe  
    计算物镜参数: KAg-M#  
    焦距 f’=110mm \+j:d9?  
    视场 2w=6° mO2u9?N  
    物镜通光直径 D=20mm <w3_EO  
    相对孔径 1:5.5 M>d^.n  
    选用双胶合物镜。 y({lE3P  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数:f’=299.64  D/f’=1:6  2w=6° 9Ed=`c  
          r            d         glass ~S\,  
                                   1,1,1 A|YiSwyy  
    181.97       9           K9 U".5x~UC  
    -133.05      6          ZF2 VS3lz?o?6g  
    -397.2                   1,1,1 P'^& SK  
    焦距与设计焦距110mm相差较大,用缩放法得到以下原始系统结构参数: p z\8Bp}yo  
        r         d         glass HCT+.n6  
                                  1,1,1 1`GW>ZKv  
      66.8        3.3        K9 QXW> }GdKZ  
    -48.84      2.2        ZF2 g@Pq<   
    -145.81               1,1,1 QmMA]Q  
    o8Yq3N+  
    计算目镜各参数: 5zOC zm  
    视场 2w’=31° wxJoWbn  
    焦距 f’=22mm Pkv+^[(4  
    相对孔径 1:5.5 Mm;[f'{M)  
    选用对称式目镜。 NOmFQ)/ &  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: CEAmb[h  
         r          d           glass @z^7*#vQv  
                                        1,1,1 /U} )mdFm  
        76.6         1.5           ZF1 wg<t*6&'x  
       24.6          7             K9 DMOP*;Uk  
       -30.6        0.1         1,1,1 b=5ZfhIg[  
       30.6          7            K9 +j %y#_~  
      -24.6        1.5          ZF1 GI@;76Qf  
      -76.6                      1,1,1 WIabQ_fX  
    rv`GOta*  
    因为没有规定物镜的球差,彗差,轴向色差,我也不知道该定多少~ R90#T6^  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? 4'TssRot@h  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? =;(L$:l~  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! }0?XF/e(R  
    Z/T( 4  
    [ 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。 UNK.39  
    z~==7:Os  
    (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 : |f/Uzd ~  
    _]-4UA-  
       (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 wph8ln"C-  
    !Z 0U_*&  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 ;9~ WB X"  
    !dUdz7  
       (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 )2#&l  
    *X{7m]5  
          也沒關係,因為球差量很小> \.}ZvM$  
    u! &T}i:  
    (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 U{/fY/kq  
    Xs# _AX  
       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 J@"UFL'^  
    z&B9Yu4M7  
    (4) 物、目鏡要合在一起: {M7`"+~w  
    QqRF?%7q"q  
          (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 g{i= $xc  
    fVf:voh  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 0kNKt(_  
    Kn<+Au_]L  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> wy .96   
    Vo+.s#wN`h  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> ?qi~8.<w  
    ?{jey_]M  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 K0>+-p oL  
    (z.n9lkfi  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter FRajo~H  
    ;']u}Nh  
    [ 此帖被kimclps在2010-03-20 20:50重新编辑 ]
    离线lena
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    只看该作者 7楼 发表于: 2010-03-15
    目镜我还是不懂~~ Knqv|jJVx1  
    m$^5{qpg  
    焦距26怎么得到的? M!5=3>Z  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 $[?N^   
    Yl>Y.SO  
    Zi+FIQ(  
    我是菜鸟,目镜的优化我一点也不会,例如自变量,选择三个曲率半径,这是对称的,设为变量优化后就不是对称目镜了,这该怎么办?目镜的转置我也不会 % &&)[  
    hnB`+!  
    哎,我是问题学生~岔个题外话,kimclps你是哪里人啊?为什么用的繁体啊?呵呵 !-^oU"  
    对了,我的K9玻璃是装了个中国的玻璃库~
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    离线lena
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    只看该作者 8楼 发表于: 2010-03-15
    回 6楼(kimclps) 的帖子
    你真是救星,我看到了希望~
    离线kimclps
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    只看该作者 9楼 发表于: 2010-03-17
    回 7楼(lena) 的帖子
    (1) 你的檔案我沒辦法打開,解壓縮時出現缺少part2的錯誤訊息。 ]r 0j  
    Q"~%T@e  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 au+Jz_$)  
    0Zwx3[bq6K  
    (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 /eH37H  
    HM0&%  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 }(!Uq  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 (|Gwg\r  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 Vdx o  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 Z;a)P.l.>  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 EC8Z. Uu  
    FCEmg0qdjD  
        即可在優化中維持對稱。 !KOa'Ic$V  
    b<4nljbx  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> 5o 5DG  
    Miw=2F  
         reverse elements選擇啟始面和結束面,不過通常最前或最後面的thickness轉置後可能有 NYP3u_ QX  
    h M7 SGEV  
       錯要加以修正。 KCbJ^Rln  
    A32Sdr'D  
    (5) 每個人都是由不懂開始學起,有些經驗後要回饋提攜後輩,因此無所謂問題學生或救星的 t !6sU]{  
    #`gX(C>  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 `.O$RwC&7B  
    .6$=]hdAp  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) h7fytO  
    0(Y,Q(JTo&  
          然後再加入其它自己想要控制的項目例如焦距,AXCL等。但優化是要自己去努力Try後分析 4[x` \  
    zn^7#$fC  
       、判斷、修改才會進步。 lMu9Dp  
    6M7GPHah