小火龙果 |
2023-08-08 10:11 |
SYNOPSYS 光学设计软件课程三十四:90度目镜
在本课中,我们将设计一个目镜。我们将让计算机完成几乎所有工作。结果是一个具有良好性能的8片镜片的镜头。 QiTR-M2C! 我们假设望远镜物镜图像直径为1.2英寸,我们希望观察者看到90度的无畸变图像。 这种镜头可以通过两种方式设计:从物镜到眼睛,或者从眼睛到物镜。 在这个例子中,我们将选择前一个方案。 (在第37课中,我们将以另一个方案进行。) pcI& 我们将从远处的物镜将光线对准镜头,首先对准镜头内一英寸的一点,并要求光线以45度的角度从轴上射出。 `26V`%bPkr [attachment=119408] 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) I|g@W_ !,? <zg TIME Uz6{>OCvk| CORE 12 p}YI#f
in/ OFF 1 99 x|@1wQ"6 DSEARCH 5 QUIET 0" U5oP[ SYSTEM "x#]i aDjf ID EYEPIECE EXAMPLE t7um
[ OBD 1.0E9 45 1.27 aF&r/j+}o UNI MM ~\IF9! WAVL CDF UF&0&`@ WAP 1 ny12U;'s, END pqyWv; z5XYpi_;[ GOALS Ku<b0<` ELEMENTS 9 :y+B;qw TOTL 200 .01 Q`.'-iq BACK 0 0 <i\UMrD]`: FNUM 7.0 10 e[x?6He,$ ASTART 5 CfPXn0I THSTART 5 *Q bM*oH RSTART 100 H$z>OS_6U RT 0.25 { 1+Cw?1d NPASS 80 q';&SR#"`K ANNEAL 100 10 Q 100 $|4cJ#;^L SNAP 10 F(Lb8\to\M TOPD WGH%92 STOP FIRST [Ja)<!]< STOP FREE /xl4ohL$a QUICK 50 100 \hs/D+MCk FOV 0 .3 .6 .75 .9 1. 9@:BK;Fi FWT 3 1 1 1 1 1 N]B)Fb END EzR%w*F>Q =yl4zQmg$ SPECIAL AANT PT3>E5`N u ACA 50 1 1 3>RcWy;1i ADT 10 .1 10 Y\.-v\uJu M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 8';m)Jc M -.008 10 A P HH 1 iaY5JEV:CA M -.004 10 A P HH .5 :lUX5j3 M -.0064 10 A P HH .8 'S =sj}X M 0 1 A P YA 1 8O,?|c=> S GIHT L
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+"jl(5Q GO ~mtTsZc TIME EJ1Bq>u7 ZB-QABn 这是从DSEARCH 返回的图纸。 ?#d6i$ [attachment=119412] 这些都是合理的目镜配置。 最好的一个在顶部,名为DSEARCH09.RLE,它在PAD中自动打开。 \ jECSV| [attachment=119413] 该程序创建了一个优化MACro并将其加载到编辑器窗口中。 在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。 dVa!.q_3 q[-|ZA bbr PANT W%TQYR VY 0 YP1 Yl$X3wi VLIST RD ALL lK0s=4c{ VLIST TH ALL Vzpt(_>< VLIST GLM ALL <"<Mbbp END KacR?Al AANT P 5?Bc
Y; AEC (B@X[~ ACC X:>$8 ^gS M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM aSel*
L GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000 :4|M
jn GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000 2d-{Q8Pi GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000 tv0Ha A GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000 ny)]GvxI GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000 g+/0DO_F3 GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000 hi!`9k GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000 R~)ybf{ GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000 -LTKpN`[@ GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000 ~/2g)IS GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000 3QW_k5o GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000 xOythvO GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000 a5|@R<iF M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL _pW_G1U ACA 50 1 1 vYdR ht\( ADT 10 .1 10 JBz}|MD M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 8!&nKy<Y M -.008 10 A P HH 1 ld.7`) M -.004 10 A P HH .5 OOok hZd` M -.0064 10 A P HH .8 X1oGp+& M 0 1 A P YA 1 []zua14F6 S GIHT yG\UW&P END WfZF~$li` SNAP 10/DAMP 1.00000 i\)3l%AK]T SYNOPSYS 80 >)NQH9'1 让我们运行这个并观察镜头的改善结果。以下是我们在进行一些优化和模拟退火后得到的结果: +TH3&H5I_A [attachment=119414] 我们想要进一步改进。将OPD光扇图分配到PAD 2上,我们在全视场看到一个波长的误差。 LEZ&W;bCo 准备一个新的MACro 如下: f8=]oa] #jBN?Z# STO 9 dy2rkV.z CHG %m eLW& NOP <C'Z H'p 18 TH 2000 <J&7]6Z 19 YMT u`_*g^5q" 20 }$&xTW_ END ]!Oue_-; STEPS = 100 ,(N[*)G PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 !77NG4B GET 9 hJf2o 运行这个宏。这将完成以下工作: 1.删除表面 18上的YMT解(通过 NOP, 删除所有解)。 2.把19号表面放在2000毫米的距离。 这将模拟假定在那个距离的望远镜目标。 3.将一个稍后会聚焦于表面20的YMT解赋给表面 19。 4.声明表面20,因此它是存在的。 5.在视场上制作表面19的主光线拦截图。如果光线全部撞击在表面19的中心附近,则像差将受到控制 dY!u)M;~~ [attachment=119415] 我们想要避免 “芸豆”效应,如果瞳孔有很多球像,就会出现这种效应。 随着你的眼睛移动,视场的一部分图像会消失。 'H|~u&? 在眼睛位置放大图像,然后单击按钮运行Pad Scan™↑。光线可以很好地瞄准眼点。虽不完美——但是,镜头的设计是关于权衡的,不是吗?我们认为这些小错误已经足够好了。 bAEg$A 接下来我们要检查畸变。一些质量差的目镜显示出明显的畸变,因此我们必须进行检查。命令GDIS 21 G将生成如下图片: e\F}q)_ [attachment=119416] 我们通过在评价函数中加入一个项目得到了良好的性能,该项目取全局Y坐标并减去GIHT的值。可以这么做么?单位都错了! W\8Ln> 该镜头处于AFOCAL模式,输出Y坐标实际上是来自轴的光线角度,以弧度为单位。GIHT类似地是在近轴上的弧度角。如果两者数值相同,则系统没有畸变。 KxIyc7. 现在难点是,我们必须检查图像质量。这是大约1/2波长的横向色差。为了分析这一点,我们给镜头设置了10个波长,根据天文物体和人眼的光谱进行加权。首先,我们删除曲率求解,因此半径不会随光谱改变。 vN65T$g7 GS;%zdH~ CHG A_R!uRD8- NOP zXZir7NfM END iidT~l MSW ;hHi@Z9 当光谱向导打开时,我们选择天文学资源例如太阳,月亮,行星。然后我们单击视觉,并选择视觉,明视觉。 单击10个波长的选项,然后单击“获取光谱”。 P|xG\3@Z [attachment=119417] 这是光源和探测器组合的光谱。单击精细设置,将光谱向右移动一点。然后对镜头单击应用于镜头并关闭对话框。 bcH_V|5} [attachment=119418] 关闭向导并打开MPF对话框。这将显示衍射点在视场上的扩散。选择外观显示,通过4放大,然后执行。 19t{|w< [attachment=119419] [attachment=119420] 我们可以通过打开对话框MGS,选择绘制条纹 X设置为3,然后点击OK来显示图形系统总结 S_b/DO [attachment=119421] [attachment=119422] 衍射限制了大部分视场的清晰度。我们必须判断目标值。这里显示的弥散斑与你眼睛能查看的清晰度相当。 F}Srn;V 这个镜头是DSEARCH列表上的头一个镜头,但是我们有时会尝试其他初始结构的镜头。请检查它们——并注意,由于我们在本课中使用了模拟退火特性,每次返回的结果都会有所不同。所以多运行DSEARCH几次,每次都要优化和检查结果。并尝试使用RSTART的值。 =lp1Z> 如果我们对这个目镜的结果满意的话,下一步就是把它优化成可加工的镜头。阅读有关IRG和ARGLASS的内容,您将了解更多。
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