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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。 3%<C<( 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。) :y,v&Kk#T 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。 $H'X V"<o [attachment=119408] 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) I5);jgb bv
dR"G TIME ]y)Q!J )Q CORE 12 D~&Mwsi OFF 1 99 F[7x*-NO- DSEARCH 5 QUIET :H[\;Z1_ SYSTEM <<|H=![ ID EYEPIECE EXAMPLE [{<dbW\ 9 OBD 1.0E9 45 1.27 #S+Z$DQD UNI MM Cw,D{ WAVL CDF M`,XyIn WAP 1 P8gXCX!>U END vV`|!5x nyT[^n GOALS xQlT%X;' ELEMENTS 9 |AH@ EI> TOTL 200 .01 SLk2X;c]o BACK 0 0 Oz:ZQ M FNUM 7.0 10 YirC* ASTART 5 ;
a/cty0Ch THSTART 5 'CS.p!Z\ RSTART 100 kJ: 2;t= RT 0.25 K{}4zuZ NPASS 80 m<3v)R[> ANNEAL 100 10 Q 100 GZ0aOpUWVq SNAP 10 7-9;PkGG.A TOPD /'>;JF STOP FIRST }Pg'
vJW STOP FREE h<[+HsI QUICK 50 100 f@:CyB GQ FOV 0 .3 .6 .75 .9 1. mR":z|6 FWT 3 1 1 1 1 1 de-0?6 END U?U(;nSR\A _Nu`)m SPECIAL AANT iM64,wnA ACA 50 1 1 `f ' C[a" ADT 10 .1 10 H$-$2?5 M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 )hL^+Nn bR M -.008 10 A P HH 1 1]/N2& M -.004 10 A P HH .5 2%]hYr; M -.0064 10 A P HH .8 ixOw=!@ M 0 1 A P YA 1 NR/-m7#- S GIHT ^)cM&Bxt% END z=?0)e(H, GO W<gD6+=8 TIME u"F;OT\>g x9`ZO<L$ 这是从DSEARCH 返回的图纸。 ,e ELRzjl [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。 cy:;)E>/ [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。 [w%#<5h 8)Tj
H' PANT '=%i, VY 0 YP1 \FI^Vk VLIST RD ALL O~Uw&Bq VLIST TH ALL E0bFx5e5fu VLIST GLM ALL &y3B)#dIJ END E2yz=7sv5 AANT P 6IF|3@yD AEC ._BB+G ACC Rk[8Bd?
M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM gO{W#% GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000 A[Cg/
+Z GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000 U3q5^{0d/ GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000 ~M[>m~8 GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000 QBj Y&(vY GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000 ty;o&w$ GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000 jg^^\n GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000 0O['w<_ GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000 2wOy}: GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000 0N1' $K$\ GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000 fbL!=]A*3 GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000 `hF;$ GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000 7+]F^
6 M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL vj@V
!j? ACA 50 1 1 ZmO'IT=Ye ADT 10 .1 10 G+Ei#:W, M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 }`@?X"r M -.008 10 A P HH 1 = P8~n2V M -.004 10 A P HH .5 &@oq~j_7 M -.0064 10 A P HH .8 3V!x?H$ M 0 1 A P YA 1 lvig>0:M S GIHT :dbV2'vIQ END ^*zW"s SNAP 10/DAMP 1.00000 h&'J+b SYNOPSYS 80 Dpp@*xX> 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: r?XDvU [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。 &*c'uNw 准备一个新的MACro 如下: c( 8W8R 1#kawU6[] STO 9 Ty iU1, oO CHG _PdAN= C3 NOP gNi}EP5> 18 TH 2000 VG#$fRrZ 19 YMT n
K0hTQ 20 iqlVlm>E END ma`w\8a STEPS = 100 {9,R@>R PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 |3W3+Rn! GET 9 k4*! Q_A 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 T7X!#j"\ [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。 ^K*~
<O- 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。 c8!j6\dC* 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: G:){^Z? [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! xP{m9_Qj 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。 PH{c, 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。 5]Z] j[8Y N+[}Gb"8q CHG \Z8Y(]6* NOP +&zb^C`J END nEuct4BcL} MSW F F(^:N 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”。 )SC`6(GW [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。 q8tP29 [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。 "&s9cO.H [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 MH2OqiCI [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。 W=!F8g|Qz 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。 R0z?)uU# 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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