| 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。 )na&"bJ 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。) Bt~s*{3$8 我们将从远处的物镜将光线对准镜头,首先对准镜头内一英寸的一点,并要求光线以45度的角度从轴上射出。 gtU1'p" [attachment=119408] 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) *_hLD5K! 9w^zY;Y TIME ;_JH:}j CORE 12 W|c.l{A5Q OFF 1 99 <+E%E4 DSEARCH 5 QUIET |"k&fkS$ SYSTEM ]
pPz@@xx ID EYEPIECE EXAMPLE B!,yfTk] OBD 1.0E9 45 1.27 :X>DkRP UNI MM ?X_V#8JK WAVL CDF ,"
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IsYP0(L ELEMENTS 9 |HbEk[?^s TOTL 200 .01 ey1Z/| BACK 0 0 Z!\@%`0$ FNUM 7.0 10 :EHQ .^ ASTART 5 'F_}xMU THSTART 5 iBbbr, RSTART 100 [8]m8=n RT 0.25 c~tAvDX NPASS 80 }B)jq`a?|\ ANNEAL 100 10 Q 100 } p'8w\C$ SNAP 10 n6f3H\/P& TOPD l]5% STOP FIRST [&VxaJ("3 STOP FREE TlPVHJyt QUICK 50 100 m^tNqJs8 FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.
f!g<3X{= FWT 3 1 1 1 1 1 31XU7A END Q=+8/b J?jeYW SPECIAL AANT @>O&Cpt ACA 50 1 1 \iZ1W ADT 10 .1 10 a!t
V6H M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 .hN3`>*V M -.008 10 A P HH 1 4
X`^{~ M -.004 10 A P HH .5 Zoow*`b|$U M -.0064 10 A P HH .8 ?)cJZ>$!w M 0 1 A P YA 1 #v8Cy|I S GIHT 878tI3- END
%0v*n8 GO *i?.y*g TIME .BL:h&h|y WEC-<fN|Y\ 这是从DSEARCH 返回的图纸。 s/S+ ec3 [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。 TN ci.'] [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。 "k>bUe|RG f[@#7,2~M PANT Yq;&F0paK VY 0 YP1 cdsQ3o VLIST RD ALL MZ^Ch VLIST TH ALL Oxn'bh6R0 VLIST GLM ALL P1QB`&8F END \UQ],+H AANT P 1UyH0`& AEC ;U7t ACC R6Pz#`n M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM }}s)
+d GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000 YHh u^}|jQ GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000 m){&:Hs GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000 g.&\6^)8p GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000 mt .,4 GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000 p;ZDpR GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000 q_58Lw GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000 :wCC^Y] GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000 R7t
bxC GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000 ]Hj`2\KD.d GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000 0C7" 3l GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000 9oD#t~+F4 GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000 <^'{ G M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL Y;PDZbK3 ACA 50 1 1 |Kn^w4mN ADT 10 .1 10 EM~7#Y M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 A>y#}^l] M -.008 10 A P HH 1 F~P/*FFK M -.004 10 A P HH .5 s @3zx M -.0064 10 A P HH .8 -CZ-l;5 M 0 1 A P YA 1 L`bo#,eg6 S GIHT fa.f(c END T/3;NXe6E SNAP 10/DAMP 1.00000 @%7/2k SYNOPSYS 80 h@/>?Va 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: '|+=B u [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。 A8`orMo2 准备一个新的MACro 如下: '.xkn{c k dUc& STO 9 Ut=0~x.=< CHG 2f
/bEpi NOP _"`/^L`Q? 18 TH 2000 "URVX1#(r 19 YMT -hm9sNox 20 !-@SS> END @~Rk^/0 STEPS = 100 /XC;.dLA# PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 ^&e;8d|f{ GET 9 0c{Gr 0[> 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 T&e%/ [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。 i@%L_[MtA 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。 lK 9s0t' 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: /Ir 7
DZK [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! !vi4*
@: 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_}u%iC 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。 `jt(DKB+J *GB$sXF CHG +# A|Zp< NOP _qdWQFuM END }:tAKO=+ MSW + 4++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”。 NF@i#: [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。 3<yCe%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。 8VKb* [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 Cf.WO %?P [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。 4{uJ||! 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。 d;IJ0xB+by 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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