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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, <ptskbu  
    +[ +4h}?  
    (1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 O WJv<3  
    D)XV{Wit  
    (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)。 !=C74$TH  
    PrA?e{B5m  
    (3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 (qf%,F,_L  
    ]Wc:9Zb  
    (4) 目鏡焦距=物鏡焦距/5,因為最少有80/5=16,因此出瞳距 l>6mm不會有問題。 #FAy ]7/O  
    Dy_ayxm  
    <Cbah%X  
    离线duanxy
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    只看该作者 2楼 发表于: 2010-03-11
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    为何要加prism啊?
    离线kimclps
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    只看该作者 3楼 发表于: 2010-03-13
    物鏡是一個正透鏡,所成的像與物比較,是呈上下相反、左右顛倒;如果就依此狀態以目鏡放大, 4#dS.UfI  
    最終像會是上下相反、左右顛倒的像,不利於地上景物的觀察使用。因此,需要使用一組(兩個) c.<bz  
    prism將物鏡的成像變為和物相同的方向。
    离线lena
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    只看该作者 4楼 发表于: 2010-03-14
    回 1楼(kimclps) 的帖子
    你好,我是初学者,我只要成上下相反,左右颠倒的像就可以了,不要那个prism了。系统总长没有要求,合理就行~ :u ruC  
    你能帮我看看设计吗?我选好了参数,但是后面调整像差不会~ d=*&=r0!C{  
    "8BZj;yS  
    我想选用双胶合物镜和对称式目镜 "DpgX8lG_  
    [ST,/<?0  
    计算物镜参数: w~}*MsB  
    焦距 f’=110mm `dGcjLs Iz  
    视场 2w=6° =IIB~h[TB  
    物镜通光直径 D=20mm = Ff2  
    相对孔径 1:5.5 eeix-Wt*E  
    选用双胶合物镜。 oP%'8%tk  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数:f’=299.64  D/f’=1:6  2w=6° ZLN79r{T  
          r            d         glass (E*pM$  
                                   1,1,1 t,v=~LE  
    181.97       9           K9 aR c2#:~;  
    -133.05      6          ZF2 UA%tI2  
    -397.2                   1,1,1 oMw#ROsvC  
    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: JX $vz*KF  
        r         d         glass <,X?+hr  
                                  1,1,1 $K'A_G^  
      66.8        3.3        K9 #rps2nf.j  
    -48.84      2.2        ZF2 S.E'fc1  
    -145.81               1,1,1 ?gGmJl  
    !! \O B6  
    计算目镜各参数: O{Y_j&1  
    视场 2w’=31° 2B !Bogs  
    焦距 f’=22mm W "}Cfv  
    相对孔径 1:5.5 LQr+)wI  
    选用对称式目镜。 (Y[q2b  
    根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数: }zE Qrfl  
         r          d           glass an<loL W  
                                        1,1,1 yE3l%<;q  
        76.6         1.5           ZF1 v"~0 3-SX  
       24.6          7             K9 #[<XN s!"  
       -30.6        0.1         1,1,1 :krdG%r  
       30.6          7            K9 b-Uy&+:X*d  
      -24.6        1.5          ZF1 V`,tu `6  
      -76.6                      1,1,1 ?Z{:[.  
    :#pfv)W6t  
    因为没有规定物镜的球差,彗差,轴向色差,我也不知道该定多少~ 6M)4v{F  
    目镜的像散和轴向色差该如何确定?在zemax里怎么操作? k O8W>  
    目镜和物镜分别设计好了,又怎么合在一起? =]Vrl-a`^  
    希望你能帮帮我!谢谢啦! :Qd{V3*]  
    dJYW8pcKT  
    [ 此帖被lena在2010-03-14 15:13重新编辑 ]
    离线lena
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    只看该作者 5楼 发表于: 2010-03-14
    请各位大侠指点指点~
    离线kimclps
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    只看该作者 6楼 发表于: 2010-03-15
    回 4楼(lena) 的帖子
    (1) ZEMAX裏沒有K9的材料,所以我用H-K9L取代,應該非常接近。 U$+G9  
    <T0+-]i  
    (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 : 'nR'o /!  
    ? 016  
       (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 D$W09ng-  
    2TxHY|4  
          微超過一點>。可用AXCL處理。 pndAXO:v  
    z:+fiJB_  
       (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 JF%_8Ye5  
    hCX_^%  
          也沒關係,因為球差量很小> A['0~tOP  
    fkjo  
    (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 $^XCI%DH  
    ra[*E4P9L*  
       情形>、倍率色像差(lateral color)都未校正好,需要處理。另外目鏡焦距好像不是你所說的22mm,而是26mm }wkZ\q[  
    0wlKBwf`J  
    (4) 物、目鏡要合在一起: w]ZE('3%W  
    `r$c53|<u  
          (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 +LEU|#  
    dRXEF6G  
           (b) 第4面為虛設面,radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 y~ZYI]` J  
    ^o@N.+`&<  
            (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> 4{Q{>S*h  
    |_ u  
            (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> FO/ [7ZH  
    ztRe\(9bL  
            (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 y {PUkl q  
    2U Q&n`A  
                  此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter <RFT W}f!  
    aGRD`ra  
    [ 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~~ r/32pY  
    Rpi@^~aPE  
    焦距26怎么得到的? a IA9rn  
    我是参照《光学仪器设计手册(上)》p331的例子算的 E`DsRR <  
    光学仪器设计手册(上).part1.rar (2000 K) 下载次数:148 Y@+e)p{  
    ,dG2[<?o  
    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 F_?aoP&5  
    bi^Xdu  
    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 )G a%Eg9  
    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。 6zJ<27  
    4FWb5b!A=  
    (2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 /O@dqEbc  
    x/UmpJD+  
    (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 7u9]BhcFv?  
    xcF:moL  
       第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 #`1@4,iC  
          第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 aQMUC6cPM@  
          第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 Jvk!a~e  
          第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 ] BJ]  
          第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 fG+/p 0sJ?  
    l f<?k  
        即可在優化中維持對稱。 ?8g*"& cn  
    C6$F.v  
    (4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣,不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> 9L$bJO-3  
    ^F>C|FJ2  
         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 i #uc  
    E3):8>R;1  
       錯要加以修正。 8BL ]]gT-I  
     8>}k5Qu  
    (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 +/bT4TkML  
    ({GN.pC(  
       說法。我在台灣,所以只能用繁體。 _I"T(2Au  
    hzT,0<nw  
    (6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) r34q9NFT5  
    Gk!06   
          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 O?6ph4'  
    m0: IFE($  
       、判斷、修改才會進步。 @Kx@ 2#~b  
    ~^&]8~m*d