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。 auL?Hb 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。) h2h$UZIv 我们将从远处的物镜将光线对准镜头,首先对准镜头内一英寸的一点,并要求光线以45度的角度从轴上射出。 *K-,<hJ#L [attachment=119408] 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) -I\_v*nA s{<rc> TIME 3smcCQA% CORE 12 Q0ev*MS9Z OFF 1 99 LT2mwJl DSEARCH 5 QUIET X$PT-~!a SYSTEM d~GT w: ID EYEPIECE EXAMPLE {9'"!fH OBD 1.0E9 45 1.27 ]yCmGt+b UNI MM )h>Cp,|{ WAVL CDF -pa.-@ WAP 1 ) ,*&rd! END "6Ly?'HK LDwu?"P! GOALS 1*;?uC\ ELEMENTS 9 NTgk0cq TOTL 200 .01 36&7J{MU BACK 0 0 hMi!H.EX. FNUM 7.0 10 ZNG.W0{p ASTART 5 !=k\Rr@qx THSTART 5 t2tH%%Rs RSTART 100 %)\Cwl RT 0.25 R1J"QU NPASS 80 z\fD}`^8 ANNEAL 100 10 Q 100 fN8A'p[ SNAP 10 B)ynF?" TOPD m!E36ce} STOP FIRST
J"FKd3~:E STOP FREE 'fawpU|h QUICK 50 100 _RY<-B
FOV 0 .3 .6 .75 .9 1. %o+bO}/9 FWT 3 1 1 1 1 1 X3X~`~bAD END o"QpV
>x Q.M3rRh SPECIAL AANT .R biF ACA 50 1 1 +z("'Cv ADT 10 .1 10 q:1 1XPP M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 u+th?KO` M -.008 10 A P HH 1 'HW(RC0dR M -.004 10 A P HH .5 ~g>15b3 M -.0064 10 A P HH .8 q w|M~vdm M 0 1 A P YA 1 >\(Ma3S
S GIHT bLSI\ END P]r"E GO B:+}^= TIME My_fm?n Mr/^V,rA 这是从DSEARCH 返回的图纸。 9c#9KCmc [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。 /=[M [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。 `d3S0N6@ ^D oJ='& PANT AVNB)K" VY 0 YP1 ]WyV~Dzz< VLIST RD ALL C'7W50b VLIST TH ALL vaR0`F VLIST GLM ALL LUS7-~:F END ,<pql!B- AANT P VJHHC.Kz AEC ~LYKt0/W& ACC '{6`n5:e M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM |W*f6F3 GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000 xH3SVn(I GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000 J8? 6yd-7 GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000 glk
I9~ GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000 t'm]E2/ GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000 B>a`mFM GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000 K%Q^2"Eb0 GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000
LFGu|]( GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000 !v`q%JW( GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000 CAcnH GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000 2Ni{wg" GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000 ] ^ GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000 <| Z0|sel M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL rhNdXYY> ACA 50 1 1 +".&A#wU ADT 10 .1 10 Ie4*#N_ M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 }1;Ie0l=_e M -.008 10 A P HH 1 NS b<
7_L M -.004 10 A P HH .5 ~}4H=[Zu M -.0064 10 A P HH .8 sPc\xY M 0 1 A P YA 1 B#EF/\5 S GIHT
36Wuc@<H END PO)5L SNAP 10/DAMP 1.00000 / HaS. SYNOPSYS 80 ;F~GKn;} 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: nV']^3b [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。 A=h`Z^8\B 准备一个新的MACro 如下: B(^fM!_%-6 7M*+!al9 STO 9 c%uhQ62 CHG ^T^U:Zdq NOP BLMcvK\9 18 TH 2000 8yztV dh 19 YMT o2Pj|u*X 20 %R&3v%$y* END r% mN]?u STEPS = 100 ZTt%7K"L PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 gfr``z=>O GET 9 {-17;M$ 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 8oA6'%.e [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。 XTZWbhNF 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。 uLL#(bhDr 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: A 9tQb: [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! +[~\\X 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。 vO4
&ZQ>6 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。 by8d18:it B8a!"AQ~5 CHG zROyG NOP @ju-cv+ END \19XDqf8 MSW )(DV~1r= 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”。 !+fHdB [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。 *?KQ\ Y [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。 >O\-\L [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 Yq5}r?N [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。 xR1g 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。 8,kbGlSD 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。
|
|