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。 w'MGA 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。) 8Me:Yp_Xt 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。 ^zzP. [attachment=119408] 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) H %JaZ?( ^&@w$ TIME v{zMO:3 CORE 12 _|[UI.a OFF 1 99 L!0OC''C DSEARCH 5 QUIET C?v[Z]t SYSTEM !G^L/?z3 ID EYEPIECE EXAMPLE 9vUO*D OBD 1.0E9 45 1.27 'm1N/)F UNI MM ^z1&8k"[^ WAVL CDF O/AaYA& WAP 1 DI+]D~N END L37 Y+C// ('wY9kvL& GOALS lO&3{dOYE ELEMENTS 9 f=C ,e/sw TOTL 200 .01 AjcX N BACK 0 0 ;<yd^Xs FNUM 7.0 10 m8'C_U^89 ASTART 5 :I -V_4b THSTART 5 `>0MNmu RSTART 100 ku$$ 1xq RT 0.25 \^ghdU NPASS 80 *.L81er5~ ANNEAL 100 10 Q 100 1)
ta SNAP 10 { eCC$&" TOPD Ox#\M0Wn$3 STOP FIRST 6"Bic rY STOP FREE _^Mx>hb4. QUICK 50 100 7VcmVq}X FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.
;};wq&b# FWT 3 1 1 1 1 1 hX`}Q4(k END 'smWLz} @-UL`+ SPECIAL AANT eF[63zx5* ACA 50 1 1 x77l~=P+! ADT 10 .1 10 ]|`Cuc M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 Q+4Xs.# M -.008 10 A P HH 1 j'9"cE5_ M -.004 10 A P HH .5 n1!?"m! M -.0064 10 A P HH .8 !r#?C9Sq M 0 1 A P YA 1 LPMU8Er S GIHT ,9WBTH8 END !9Aaj<yxm GO ^Z~;4il_F TIME 9Xx's%U 5:'hj$~|\1 这是从DSEARCH 返回的图纸。 R|wGU)KEc' [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。 K|dso]b/ [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。 C@th O Q}-~O1 PANT } CeCc0M VY 0 YP1 cA%%IL$R VLIST RD ALL \Y"Wu VLIST TH ALL v4C{<8:X VLIST GLM ALL JV;OGh> END um9_ru~ AANT P bV ZMW/w AEC ]Dw]p!@ ACC rETRTp0HT M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM HttiX/2~ GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000 ]c! ;L5 GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000 +nJUFc GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000 qWmQ-|Py GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000 liXdNk8 GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000 !?|Th5e GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000 m=YU2!Mb GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000 1Tu
*79A GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000 } \ZaE~ GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000 F&&$Qn_+ GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000 \hB5@e4i2 GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000 9uGrk^<t GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000 =jN*P? M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL ;<leKcvhQ& ACA 50 1 1 o<N nV ADT 10 .1 10
EW3(cQbK M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 ztw@Y|<2 M -.008 10 A P HH 1 ,T2G~^0 M -.004 10 A P HH .5 `QXErw M -.0064 10 A P HH .8 JU4qzi M 0 1 A P YA 1 l8?>>.<P= S GIHT J>\B`E END Z,=7Tu bR# SNAP 10/DAMP 1.00000 f"<O0Qw SYNOPSYS 80 ~$~5qwl 让我们运行这个并观察镜头的改善结果。以下是我们在进行一些优化和模拟退火后得到的结果: zzxGAVu [attachment=119414] 我们想要进一步改进。将OPD光扇图分配到PAD 2上,我们在全视场看到一个波长的误差。 p`l0?^r
c" 准备一个新的MACro 如下: @;'o2 JYTP
2 STO 9 }I
:OsAw CHG "sG=wjcw^ NOP 3\B>lKhQ 18 TH 2000 -?0qf,W. 19 YMT %@u;5qD& 20 zRyuq1Zyc, END QDu 2?EYZq STEPS = 100 d!$Z(W0 PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 UXdUO@ GET 9 >k'c'7/ 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 #W|'1
OX4 [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。 +t?3T-@Ks 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。 ~P@Q7T* 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:
Z
/9> [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! u,UmrR 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。 %T~ig[GstX 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。 '#&os`mQ f\jLqZY CHG kOed ]>H NOP `b^Ru+(dM END ]bK=FIK2 MSW JhLgCnm 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”。 &sU?Ok6 [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。 3de_V|% [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。 D}mjN=Y [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 6*3.SGUY [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。 Dp':oJC 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。 HBMhtfWW 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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