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光行天下 -> SYNOPSYS -> SYNOPSYS 光学设计软件课程三十四：90度目镜 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

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。 Nt?2USTs-  
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。） nA|gQibA  
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。 V%VrAi.  
    
[attachment=119408]
    以下是DSEARCH上运行的输入，它将为我们找到配置。（C41M1.MAC） GC,vQ\  
 [ ((h<e  
    TIME 5n-9#J$  
    CORE 12 :4Id7Ce  
    OFF 1 99 8b8e^\l(  
    DSEARCH 5 QUIET V7Vbl?*n  
    SYSTEM 9 kTD}" %2  
    ID EYEPIECE EXAMPLE 3W%f#d$`  
    OBD 1.0E9 45 1.27 sj?`7kg  
    UNI MM u-]vK  
    WAVL CDF $ l0eI  
    WAP 1 Ew)n~!s  
    END ,'/HcF?yf  
     Ac*B[ywA3  
    GOALS d;*OO xQV  
    ELEMENTS 9 :e5:\|5*5  
    TOTL 200 .01 9y d-&yDG  
    BACK 0 0 QE`:jxyad  
    FNUM 7.0 10 {Zd)U "  
    ASTART 5 4O5n6~24  
    THSTART 5 ^59YfC<f  
    RSTART 100 YL0WUD_>  
    RT 0.25 (25^r  
    NPASS 80 3N)Ycf8  
    ANNEAL 100 10 Q 100 K{eqB!@j  
    SNAP 10 y^0HCp{  
    TOPD D]LFX/hlH  
    STOP FIRST         ~jgN_jz  
    STOP FREE oX=*MEfX  
    QUICK 50 100 DkF@XK0c3  
    FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.     9!Q $GE?vl  
    FWT 3 1 1 1 1 1 mfp`Iy"}+  
    END }+QhW]nO{F  
     6KZ8 .m}:  
    SPECIAL AANT hSLwiX~  
    ACA 50 1 1 r P<d[u  
    ADT 10 .1 10 `CTkx?e[  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1     Y3sNr)qss  
    M -.008 10 A P HH 1         6@,'m  
    M -.004 10 A P HH .5     DLg`Q0`M5  
    M -.0064 10 A P HH .8 zO7lsx2 =  
    M 0 1 A P YA 1         2s]]!{Z#  
    S GIHT "`V"2zZlj  
    END y~#R:&d"  
    GO H *z0xxa  
    TIME 8)ebXc  
\M3NasZ  
这是从DSEARCH 返回的图纸。 NL>[8#  
    
[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。 zd*W5~xKg  
    
[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。 qQ?,|4)y  
     H*:r>Lm=  
    PANT >uqS  
    VY 0 YP1 k8t Na@H  
    VLIST RD ALL B[U.CAUn  
    VLIST TH ALL cr=FMfhB  
    VLIST GLM ALL $ uIwRG <  
    END ^|:{,d#Y  
    AANT P =^%Pwkz  
    AEC 2Xq!'NrS  
    ACC s].'@_~s  
    M   0.142857E+00  0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM (<:rKp  
    GSR     0.250000     3.000000      4  M     0.000000 a_}BTkfHa  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.300000 GQ8D j!8  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.600000 EL)/5-=S  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.750000 "YdDaj</  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.900000 | xErA  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     1.000000 R y*I~<m  
    GSO     0.250000     0.246460      4  M     0.000000 +%cr?g  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.300000 zLIa! -C  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.600000 \Kzt*C-ZH  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.750000 {bq-: CZe  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.900000 >TJKH^7n  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     1.000000 =ty@xHr  
    M   0.200000E+03  0.100000E-01 A TOTL O ]4 x;`)  
    ACA 50 1 1 ] l qFht  
    ADT 10 .1 10 RWm Q]  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 z6>ZV6(d2^  
    M -.008 10 A P HH 1   (HX[bG`  
    M -.004 10 A P HH .5 ePcI^}{  
    M -.0064 10 A P HH .8 X7B)jH%N  
    M 0 1 A P YA 1   LZAj4|~,m  
    S GIHT 77bZ  
    END !kk %;XSZ  
    SNAP  10/DAMP    1.00000     @x>$_:]  
    SYNOPSYS   80 Le$u$ulS  
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： 1 0Tg > H  
    
[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。     3S2p:\]  
准备一个新的MACro 如下： R.WsC bU  
@W5hrei  
    STO 9 +\(ay"+ d  
    CHG }W>[OY0^A  
    NOP d}B_ll#j-  
    18 TH 2000 ?0)XS<  
    19 YMT r(xlokpnb6  
    20 hZ /  
    END f8_UIdM7  
    STEPS = 100 z%gtV'  
    PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 -D^y)  
    GET 9     sN` o_q{Q  
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 ZK_@.O+]  
    
[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。 ,8-_=*  
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。 GbrPtu2{@V  
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>jI_)L  
    
[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！ PC(iqL8r  
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。 `]I5WTt*X  
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。 NCpn^m)Q}  
8&[<pbN)  
    CHG [<1+Q =;  
    NOP X\)KVn`  
    END pj-HLuZR  
    MSW tJF~Xv2L!  
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”。 Z.OrHg1  
    
[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。 U:p"IY#%  
    
[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。 yt#;3  
    
[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 >nW}zkfn  
    
[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。 KGLhl;a  
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。 K1{nxw!`  
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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