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。 =|V"#3$f 我们假设望远镜物镜图像直径为1.2英寸,我们希望观察者看到90度的无畸变图像。 这种镜头可以通过两种方式设计:从物镜到眼睛,或者从眼睛到物镜。 在这个例子中,我们将选择前一个方案。 (在第37课中,我们将以另一个方案进行。) @C_ =* 我们将从远处的物镜将光线对准镜头,首先对准镜头内一英寸的一点,并要求光线以45度的角度从轴上射出。 XhA4:t [attachment=119408] 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) D|TR! 26PD[af64O TIME 3:AU: CORE 12 61,O%lV OFF 1 99 @_Sp3nWdu DSEARCH 5 QUIET iT$d;5_pU SYSTEM PWG;&ma ID EYEPIECE EXAMPLE bd{\{[^S! OBD 1.0E9 45 1.27 LG6I_[ UNI MM -TZ^ ~s WAVL CDF R@$+t:} WAP 1 /.@x
4cdS END ]bu9-X&T& DKHM\yt GOALS -XW8 LaQB ELEMENTS 9 u\3ZIb TOTL 200 .01 UM\}aq=, BACK 0 0 hgwn> p:S# FNUM 7.0 10 %omu ASTART 5 :`5;nl63 THSTART 5 %I}'Vb{C RSTART 100 U!NI_uk RT 0.25
@ExLh9 NPASS 80 ?FDJqJM ANNEAL 100 10 Q 100 WL/5 oj SNAP 10 X TM$a9) TOPD tNB%eb{ STOP FIRST QA,*:qx STOP FREE pJ6Jx( QUICK 50 100 +Lhe, FOV 0 .3 .6 .75 .9 1. ydyG}XI7V FWT 3 1 1 1 1 1 J@gm@ jLc END 1q`k}KMy 8=pv/o SPECIAL AANT (gDQ\t@3- ACA 50 1 1 yZ|+VXO ADT 10 .1 10 wA1Ey:q M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 6"%@L{UQ M -.008 10 A P HH 1 ?61L|vr M -.004 10 A P HH .5 1]Lhk?4t M -.0064 10 A P HH .8 C$t.C
rxx M 0 1 A P YA 1 qL,ka S GIHT R)Q/Ff@o0 END A`IHP{aB GO 73VQ@Jn TIME {x9j_/R e|JIrOnc 这是从DSEARCH 返回的图纸。 v`
$%G [attachment=119412] 这些都是合理的目镜配置。 最好的一个在顶部,名为DSEARCH09.RLE,它在PAD中自动打开。 u?H@C)P [attachment=119413] 该程序创建了一个优化MACro并将其加载到编辑器窗口中。 在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。 brj[c>ID {N"*olx PANT :q(D(mK VY 0 YP1 8-A:k E VLIST RD ALL 9QC< E| VLIST TH ALL lS#7xh VLIST GLM ALL 1y 1_6TZ+ END D$QGL I9( AANT P !ZX&r{pJp AEC "cNg: ACC & \JLTw M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM *q}FV2 GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000 ed=n``P~} GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000 0u>yT?jP GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000 fjcr<&{: GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000 g%ZdIKj! GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000 ?vMK'" GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000 R9Ldl97' GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000 *B%y`cj| GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000 b/z'`?[ GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000 7,f:Qi@g GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000 !;TR2Zcn GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000 `(P
"u GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000 )ni"qv~J M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL 3\,MsoAl ACA 50 1 1 !X%S)VSMU ADT 10 .1 10 WUzSlZq M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 K!9y+%01 M -.008 10 A P HH 1 FMoJ"6Q M -.004 10 A P HH .5 h>~jQ&\M M -.0064 10 A P HH .8 yq1Gqbh
l M 0 1 A P YA 1 DE5d]3B S GIHT p@vpd END ?0 HR(N(z! SNAP 10/DAMP 1.00000 uijq@yo8- SYNOPSYS 80 3(MoXA* 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: j'\>Nn+ [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。 j[_t6Z 准备一个新的MACro 如下: _MGNKA6JI 52da]BW< STO 9 <_=JMA5 CHG 0Wjd-rzc, NOP 2=jd;2~ 18 TH 2000 -)p@BtMS 19 YMT >s;oOo+5 20 4 U3C~J END rH[5~U STEPS = 100 u9esdOv PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 65'`uuPx GET 9 =s`XZkh 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 F(J\ctha [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。 :uOZjEZi 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。 J>><o:~@ 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: !>CE(;E>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! FX{~" 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。
s.|!Ti!] 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。 d^ 2u}^kG &B?@@6 CHG kTr6{9L NOP @~JB\j9 END 7bctx_W&6 MSW or?0PEx\ 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”。 >`<Ued [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。 X(4s;i [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。 !x`;>0 [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 h=uiC&B [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。 K#_~
!C4L 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。 b{Z^)u2X 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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