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。 &8.NT~"Gg 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;0Vs,DUmG 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。 !-`Cp3gqHr [attachment=119408] 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) qy)_wM $$b
9&mTl# TIME &k-Vcrcz CORE 12 /sM~Uq? OFF 1 99 l3Njq^T DSEARCH 5 QUIET 0Wa}<]:^ SYSTEM !q"W{P ID EYEPIECE EXAMPLE WE]e
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> OBD 1.0E9 45 1.27 KL$bqgc(p3 UNI MM 2(5ebe[ WAVL CDF HbP!KVHyk1 WAP 1 _@S`5;4x END m]i @ +C !EUan GOALS z[`@}}Q ELEMENTS 9 .ERO|$fv TOTL 200 .01 .EM`. BACK 0 0 2'=T[<nNB FNUM 7.0 10
;7N{^"r ASTART 5 `u>4\sv THSTART 5 X7k.zlH7T RSTART 100 aQ:5d3m0 RT 0.25 L
"sO+4w NPASS 80 (/35pg6\ ANNEAL 100 10 Q 100 bfo[" SNAP 10 cwiX8e"3 TOPD )K &( STOP FIRST McB[|PmC STOP FREE q,
O$ %-70 QUICK 50 100 :y7c k/> FOV 0 .3 .6 .75 .9 1. :
]C~gc FWT 3 1 1 1 1 1 2UGsYQn END 6@DF x _c[B4Tw SPECIAL AANT *_>Lmm.yh ACA 50 1 1 )"Ztlhs`# ADT 10 .1 10 [eTSZjIN7 M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 <&C]sb M -.008 10 A P HH 1 N-lkYL-%\j M -.004 10 A P HH .5 sQkhwMg M -.0064 10 A P HH .8 t!RiU ZAo M 0 1 A P YA 1 SdD6 ~LS S GIHT ,v"YqD+GC5 END iLSr*`
o GO m *JaXa TIME yPq'( PV GSH>7!.# 这是从DSEARCH 返回的图纸。 F$)[kP,wtO [attachment=119412] 这些都是合理的目镜配置。 最好的一个在顶部,名为DSEARCH09.RLE,它在PAD中自动打开。
O({2ivX [attachment=119413] 该程序创建了一个优化MACro并将其加载到编辑器窗口中。 在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。 1I:+MBGin ti
\wg PANT p,#o<W VY 0 YP1 R17?eucZ VLIST RD ALL 'inFKy'H VLIST TH ALL 5{g?,/( VLIST GLM ALL !r<pmr3f@7 END {.XEL AANT P \-g)T}g,I AEC V:joFRH9 ACC (!:,+*YY M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM WPQ fhr#| GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000 .[_L=_. GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000 CB^U6ZS GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000 LGn:c; GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000 5 aCgjA11 GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000 RCpR3iC2 GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000 kDsFR#w&` GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000 zolt$p GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000 7j-4TY~ GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000 Abc)i7!.,. GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000 ')cMiX\v GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000 ;0Tx-8l GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000 J\b^) M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL yK=cZw%D ACA 50 1 1 tS6qWtE
ADT 10 .1 10 h'{ C[d M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 I`!<9OTBj M -.008 10 A P HH 1 VXwU?_4J. M -.004 10 A P HH .5 )P
sY($ & M -.0064 10 A P HH .8 2GDD!w#!j M 0 1 A P YA 1 *_d7E S GIHT M<v%CawS END 9w7n1k. SNAP 10/DAMP 1.00000 n"c[,k+R`U SYNOPSYS 80 ]Gsv0Xk1 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: WvY?
+JXJ [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。 ZQV6xoN;r 准备一个新的MACro 如下: SHfy".A6.0 =c\>(2D STO 9 Wi)_H$KII CHG ~x1$h#Cx' NOP ;@oN s- 18 TH 2000 ZbdZrE$ 19 YMT I=`U7Bis" 20 pOIJH =# END 3EPv"f^V STEPS = 100 N2;B-U F
7 PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 o6.^*%kM' GET 9 &i6),{QN 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 [M=7M}f; [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。 W')Yg5T 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。 n-tgX?1' 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: N5lDS [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! UM"- nZ>[ 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。 R{SF(g3 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。 4O^xY
6m KW pVw! CHG I;wp': NOP A P?R"% END tEvut=k' MSW j8^I z 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”。 L>Fa^jq5 [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;@%:3j$ [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。
iu=7O [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 KJ)k =mJ [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。 K0|FY=#2y 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。 KPKt^C 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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