| 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。 nh7_
jEX 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。) |FFz $'8) 我们将从远处的物镜将光线对准镜头,首先对准镜头内一英寸的一点,并要求光线以45度的角度从轴上射出。 NPv.7, [attachment=119408] 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) {KDN|o+% d&G]k!|\ TIME z\FBN=54z CORE 12 _KloX{a OFF 1 99 d@^%fVhG DSEARCH 5 QUIET ElTB{C>u SYSTEM "Plo[E ID EYEPIECE EXAMPLE 6wT ])84 OBD 1.0E9 45 1.27 Z@Q/P(t UNI MM |[r7B*fw WAVL CDF =x?WZMO WAP 1 W3ms8=z END Q(A$ >A >aVtYp B GOALS C ]B P}MY< ELEMENTS 9 ^?]-Q*w3Qs TOTL 200 .01 7L:Eg BACK 0 0 P )oNNY6} FNUM 7.0 10 AJ}m2EH ASTART 5 ~u!V_su]GY THSTART 5 tf54EIy5Y RSTART 100 S;t`C~l\ RT 0.25 ho6hjhS|u NPASS 80 A|K=>7n]U ANNEAL 100 10 Q 100 }UcdkKq SNAP 10 ,gpEXUp\ TOPD JXRU9`3)A STOP FIRST k$5l kP. STOP FREE 4V{&[ Z QUICK 50 100 #?\(l% FOV 0 .3 .6 .75 .9 1. ml|FdQ FWT 3 1 1 1 1 1 nT01B1/<] END E;`^`T40 6d5J*y2 SPECIAL AANT og8hc~:ro ACA 50 1 1 :Hb`vH3x ADT 10 .1 10 trjpq{,[U M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 IP{$lC M -.008 10 A P HH 1 'Qg!ww7O M -.004 10 A P HH .5 -B/'ArOo] M -.0064 10 A P HH .8 IDf\!QGx M 0 1 A P YA 1 [;yH.wn#5 S GIHT _U LzA
END `<~=6H GO WZHw(BN{+ TIME SAitufS 4 7mT 这是从DSEARCH 返回的图纸。 :J@3:+sr [attachment=119412] 这些都是合理的目镜配置。 最好的一个在顶部,名为DSEARCH09.RLE,它在PAD中自动打开。 QEut@L [attachment=119413] 该程序创建了一个优化MACro并将其加载到编辑器窗口中。 在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。 N)D+FV29y %2b^t*CQ PANT 7vRp< VY 0 YP1
w\D
!e VLIST RD ALL 7f
k)a VLIST TH ALL RhB)AUAj VLIST GLM ALL !U}2YM
J END F
=*4]O AANT P 5|r*,!CF AEC .9Cy<z ACC >r\GB#\5 M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM m3o -p GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000 oR~d<^z( GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000 j[R.UB3J GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000 CLmo%"\s GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000 rp"5176
GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000 :JX2GRL4 GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000 uD?G\"L
i GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000 HnjA78%i GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000 "P|n'Mx GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000 e-v| GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000 5y
g`TW GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000 RR:%"4M GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000 EN[T3 Y M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL BtbU?t ACA 50 1 1 AWMJ/E*T ADT 10 .1 10 'oY#a9~Z{ M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 }@t"B9D M -.008 10 A P HH 1 k]$oir M -.004 10 A P HH .5 +C~d;p M -.0064 10 A P HH .8 [[^95: M 0 1 A P YA 1 Wq+GlB* S GIHT L~;(M6Jp END XKws_ SNAP 10/DAMP 1.00000 vK+reXE SYNOPSYS 80 EZjtZMnj 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: >"=DN5w
,S [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。 flC%<V%'- 准备一个新的MACro 如下: li\=mH,Wr N8Z z6{rp STO 9 GrJLQO0$N CHG x>##qYT NOP _iq62[i3^ 18 TH 2000 IaSpF<&Y; 19 YMT Ic_NQ<8 20 NNbdP;=:u END ]OdZlZBsJ STEPS = 100
&qdhxc4 PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 m }HaJ GET 9 $fg@g7_: 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 9NU0K2S [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。 F{a;=h#@Q 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。 TbNH{w|p 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: X|Y(* $?D7 [attachment=119416] 我们通过在评价函数中加入一个项目得到了良好的性能,该项目取全局Y坐标并减去GIHT的值。可以这么做么?单位都错了! P$k*!j_W 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。 D@68_sn 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。 m Rw0R{ 1F5KDWtE CHG TE+>|}]R NOP njX$?V
END /<8y> MSW &5R|{',(Y 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”。 zM=MFKhi ~ [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。 b \`S[ [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。 :p: C [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 ^O+ (eA7E [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。
JL1A3G 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。 +Z|3[#W 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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