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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。 {c_bNYoE  
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。) z/4<x?}+hE  
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。 ^;a .;wR  
    
[attachment=119408]
    以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) mwLf)xt0'  
b5=|1SjR  
    TIME T})q/oUqK  
    CORE 12 V;MmPNP|  
    OFF 1 99 E-C]<{`O  
    DSEARCH 5 QUIET W7uX  
    SYSTEM )4B`U(%M~  
    ID EYEPIECE EXAMPLE NO[A00m|OL  
    OBD 1.0E9 45 1.27 Rh~b,"  
    UNI MM ANBuX6q  
    WAVL CDF &nr{-][  
    WAP 1 TxF^zx\  
    END ,P}7e)3  
     & tT6.@kH  
    GOALS _"Ym]y28li  
    ELEMENTS 9 LJ@(jO{z  
    TOTL 200 .01 uoE+:,P  
    BACK 0 0 Gn^lF7yE  
    FNUM 7.0 10 $}tF66d  
    ASTART 5 &t8,326;  
    THSTART 5 Izu____  
    RSTART 100 1O0. CC,p  
    RT 0.25 }hg=#*  
    NPASS 80 r&a} U6k(y  
    ANNEAL 100 10 Q 100 iy]L"7&Z2  
    SNAP 10 MF'Z?M  
    TOPD 7O*Sg2B  
    STOP FIRST         EoPvF`T  
    STOP FREE t27UlFX  
    QUICK 50 100 ,i}EGW,9q  
    FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.     cKkH*0B5  
    FWT 3 1 1 1 1 1 WZ6{9/%:  
    END ,5W u  
     akr2Os  
    SPECIAL AANT Z ;rM@x  
    ACA 50 1 1 \K\eq>@6  
    ADT 10 .1 10 KPz0;2}  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1     q>'#;QA  
    M -.008 10 A P HH 1         sjLMM_'  
    M -.004 10 A P HH .5     8*/;W&7y  
    M -.0064 10 A P HH .8 9F 3,  
    M 0 1 A P YA 1         vS~tr sI  
    S GIHT Tf5m YCk  
    END } G{"Mp4  
    GO [n/c7Pe  
    TIME [>dDRsZ  
&1T)'Bn  
这是从DSEARCH 返回的图纸。 SW}Rkr\e  
    
[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。 (kO(R#M  
    
[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。 x f{`uHa8  
     P^F3,'N  
    PANT 2Cy,#X%j>  
    VY 0 YP1 ~Sb)i f  
    VLIST RD ALL m,kYE9 {  
    VLIST TH ALL 6 M:?W"  
    VLIST GLM ALL 8%;Wyqdf]  
    END S+.>{0!S"  
    AANT P "aKlvK:77  
    AEC zMpvS rc  
    ACC FXT^r3  
    M   0.142857E+00  0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM mYo~RXKGF  
    GSR     0.250000     3.000000      4  M     0.000000 ~ :{mKc  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.300000 Jf= V<  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.600000 ^"I@ 8k  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.750000 %pxJ27Q  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.900000 %`s#p` Ol1  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     1.000000 kw z6SObQ  
    GSO     0.250000     0.246460      4  M     0.000000 \Cq4r4'  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.300000 ;|XX^  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.600000 ;k@]"&t  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.750000 7t<h 'g2  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.900000 AEj%8jh  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     1.000000 nl(GoX$vRQ  
    M   0.200000E+03  0.100000E-01 A TOTL :Wx7a1.Jz  
    ACA 50 1 1 ]Zh$9YK  
    ADT 10 .1 10 *%jtcno=Y  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 Zbr e5&aU  
    M -.008 10 A P HH 1   ]Kjt@F";  
    M -.004 10 A P HH .5 Q'=7#_  
    M -.0064 10 A P HH .8 PhuHfw4$y,  
    M 0 1 A P YA 1   PJm@fK(j  
    S GIHT F|+B8&-v  
    END a(yWIgD\\  
    SNAP  10/DAMP    1.00000     .?APDr"QQH  
    SYNOPSYS   80 V!. Y M)B  
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: '$p`3Oqi  
    
[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。     C=Fu1Hpb  
准备一个新的MACro 如下: _\IA[-C+O  
/,~]1&?}1  
    STO 9 Or$"f3gq  
    CHG O\cc=7  
    NOP uAnL`  
    18 TH 2000 hFycSu  
    19 YMT UzSDXhzObf  
    20 KY< $+/B!  
    END &m36h`tM  
    STEPS = 100 p)Q5fh0-  
    PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1  s=:LS  
    GET 9     {I0!q"sF  
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 jT0iJ?d,!  
    
[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。 n?6^j8i  
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。 :8bq0iqsV  
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: v0\M$@N[  
    
[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! v h)CB8  
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。 |*ZM{$  
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。 ->{\7|^  
5G2ueRVb  
    CHG v;z8g^L  
    NOP LdiNXyyzet  
    END >_]Ov:5  
    MSW s+ *LVfau  
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”。 v#g:]T  
    
[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。 ZBU<L+#  
    
[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。 sng6U;Z  
    
[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 OUN~7]OD%  
    
[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。 +DefV,Ny  
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。 JY:Fu  
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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