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。 ,Tz
,)rY 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。) Dw#&x/G 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。 f.f4<_v'h [attachment=119408] 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) d#d~t[= `UI)H*GA8 TIME [.Y=~)7FB CORE 12 u!-eP7;7 OFF 1 99 R/wSGP`W DSEARCH 5 QUIET /,>.${,;u SYSTEM }O>Zu[8a ID EYEPIECE EXAMPLE @s@ OBD 1.0E9 45 1.27 ~>C >LH>8 UNI MM @i68%6H`? WAVL CDF &q<8tTW5 WAP 1 "J.jmR; END +|H'Ij$ FO5SXwx GOALS M/DTD98'N ELEMENTS 9 EsWszpRqb TOTL 200 .01 /iN\)y#u1 BACK 0 0 z
K(5&u FNUM 7.0 10 ye%F <:O7 ASTART 5 b910Z?B^L THSTART 5 RnrM
rOh RSTART 100 bVx]r[ RT 0.25 5QSmim NPASS 80 **q/'K ANNEAL 100 10 Q 100 <S}qcjG SNAP 10 LF~#4)B
TOPD GVM#Xl}w9 STOP FIRST VM,ZEt3Vy STOP FREE %:,=J QUICK 50 100 C|I
1 m FOV 0 .3 .6 .75 .9 1. =c,gK8C FWT 3 1 1 1 1 1 p~.@8r( END 2T5xSpC UIl_&| SPECIAL AANT 'O`3FI ACA 50 1 1 q KM]wu0Et ADT 10 .1 10 .+Ej%|l% M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 W.|6$hRl) M -.008 10 A P HH 1 J qUVGEg M -.004 10 A P HH .5 c6HU'%v M -.0064 10 A P HH .8 ;Kf|a}m - M 0 1 A P YA 1 vdm?d/0(^ S GIHT sb
@hGS END JB+pFBeY GO p4'"Wk8 TIME PNKT \yd %D
r?.e 这是从DSEARCH 返回的图纸。 j0~3[dyqU [attachment=119412] 这些都是合理的目镜配置。 最好的一个在顶部,名为DSEARCH09.RLE,它在PAD中自动打开。 `X='g96C1 [attachment=119413] 该程序创建了一个优化MACro并将其加载到编辑器窗口中。 在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。 {h"\JI! v-3zav PANT f}X8|GlBo VY 0 YP1 ymZ/(:3_ VLIST RD ALL J31M:< VLIST TH ALL ]M(mq`K VLIST GLM ALL (UF!Zb]{ END pQ
6#L AANT P ~vGtNMQg AEC RfBb{?PP) ACC FIjET1{ M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM rcZ SC3 GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000 rk/
c GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000 4Aew
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GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000 ,)$KS*f"*z GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000 ;a&:r7]= GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000 Pp_3 nyQ GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000 1fFb7n~3 GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000 &a_kJ)J GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000 C94@YWs GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000 <j\;>3Q GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000 DBBBpb~~ GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000 A{I
a21T7 GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000 yim$y,=d M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL ms7 7{A3 ACA 50 1 1 NNwd;AC ADT 10 .1 10 ph?0I:eU M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 g>xUS_d> M -.008 10 A P HH 1 U%DF!~n M -.004 10 A P HH .5 ,/6:bc:W M -.0064 10 A P HH .8 P! Ed M 0 1 A P YA 1 1MI7l)D? S GIHT 1?RCJ]e5 END Ig3(|{R SNAP 10/DAMP 1.00000 @JEmybu SYNOPSYS 80
p=+*g.,O 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: =O#AOw` [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。 d^5SeCs6 准备一个新的MACro 如下: Z'NbHwW} :{s%=\k {d STO 9 P5}[*k%DQw CHG "QO/Jls NOP $SzCVWS 18 TH 2000 e( o/we{ 19 YMT IR
dz(~CP 20 F|Dz]ar END Ui|a}`c STEPS = 100 ; G59}d
p~ PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 s`iNbW=" GET 9 Z!-<rajl 运行这个宏。这将完成以下工作: 1.删除表面 18上的YMT解(通过 NOP, 删除所有解)。 2.把19号表面放在2000毫米的距离。 这将模拟假定在那个距离的望远镜目标。 3.将一个稍后会聚焦于表面20的YMT解赋给表面 19。 4.声明表面20,因此它是存在的。 5.在视场上制作表面19的主光线拦截图。如果光线全部撞击在表面19的中心附近,则像差将受到控制 _'hCUXeY' [attachment=119415] 我们想要避免 “芸豆”效应,如果瞳孔有很多球像,就会出现这种效应。 随着你的眼睛移动,视场的一部分图像会消失。 \U*-w:+@ 在眼睛位置放大图像,然后单击按钮运行Pad Scan™↑。光线可以很好地瞄准眼点。虽不完美——但是,镜头的设计是关于权衡的,不是吗?我们认为这些小错误已经足够好了。 BgWz<k}5M 接下来我们要检查畸变。一些质量差的目镜显示出明显的畸变,因此我们必须进行检查。命令GDIS 21 G将生成如下图片: W,/C?qFp [attachment=119416] 我们通过在评价函数中加入一个项目得到了良好的性能,该项目取全局Y坐标并减去GIHT的值。可以这么做么?单位都错了! 2 Z`$ 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。 Xc2B2c 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。 Gr#rM/AfCK ,AbKxT
f2 CHG cCh5Jl@Z NOP mrhp)yF END }C{}oLz MSW
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5f|1O 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”。 QR5,_wJ& [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。 oA;jy [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。 R'9@A\7# [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 32 1={\X [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。 o;VkoYV 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。 L_gsG|xX 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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