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。 <N`rcKE%~P 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。) , 1`eH[ 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。 .#Sd|C]R7 [attachment=119408] 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) gXfAz, q&W#nWBV TIME "thu@~aC CORE 12 twN(]w}Ps| OFF 1 99 'Klz`)F DSEARCH 5 QUIET |w>DZG!}1- SYSTEM S%T1na^x ID EYEPIECE EXAMPLE Hv
IN' OBD 1.0E9 45 1.27 ipyO&v UNI MM 5GRN1Aov< WAVL CDF h\ybh WAP 1 sP&E{{<QTF END 43VuH Cn{UzSKfs GOALS Cy2X>Tl"<E ELEMENTS 9 >:Oo[{) TOTL 200 .01 \Lc]6?,R BACK 0 0 nrxN_0 R% FNUM 7.0 10 U{_O=S u ASTART 5 yT,UM^' THSTART 5 9c?izp A RSTART 100 P$oa6`%l RT 0.25 ![V<vIy NPASS 80 ^wHO!$ ANNEAL 100 10 Q 100 3)eeUO+ SNAP 10 Wx-{F TOPD \e?T9c6, STOP FIRST zzx4;C",u STOP FREE Gs9jX/# QUICK 50 100 jjbw.n+1 FOV 0 .3 .6 .75 .9 1. JBg>E3*N FWT 3 1 1 1 1 1 D0-e,)G}V, END p75w^
ew0 ) SPECIAL AANT Iq52rI} ACA 50 1 1 \:#b9t{B- ADT 10 .1 10 Gmc"3L M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 eQeNlCG M -.008 10 A P HH 1 1|]-F;b M -.004 10 A P HH .5 *X>rvAd3 M -.0064 10 A P HH .8 "8rP?B( M 0 1 A P YA 1 ]#q dA(Kl S GIHT !hc7i=V? END H>D_0o<#y GO ~Ch`A@=5 TIME }1>a 71 YA|*$$ 这是从DSEARCH 返回的图纸。 [_~U<
[attachment=119412] 这些都是合理的目镜配置。 最好的一个在顶部,名为DSEARCH09.RLE,它在PAD中自动打开。 b9v Kux [attachment=119413] 该程序创建了一个优化MACro并将其加载到编辑器窗口中。 在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。 W%wS+3Q/ X >**M PANT /U`"|3 VY 0 YP1 m$ JQ[vgh VLIST RD ALL 1ERz:\ VLIST TH ALL Twk zX| VLIST GLM ALL HR}c9wy,q\ END :[rx|9M6 AANT P &sKYO<6K} AEC Ry(!<w, ACC bw[!f4~ M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM 8R
z=)J GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000 3646.i[D GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000 RWoiV10 GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000 1zM`g_(# GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000 B;@yOm= GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000 %iGME%oXr GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000 yJrPb" GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000 7~65 @&P> GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000 wVPq1? 9 GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000 v|"{x&I. GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000 :{fsfZXXr GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000 Gg&jb= GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000 pUPb+:^R M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL }l/md/C0 ACA 50 1 1 z#\Z|OKU ADT 10 .1 10 fT@#S}t M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 !pN,,H6Y M -.008 10 A P HH 1 JvUKfsn u{ M -.004 10 A P HH .5 0 #q_LB M -.0064 10 A P HH .8 lDH0bBmd0 M 0 1 A P YA 1 0>'1|8+`(z S GIHT m}XI?[!s END w&H
?; 1 SNAP 10/DAMP 1.00000 w7
QIKsI0 SYNOPSYS 80 \<PW_'6 让我们运行这个并观察镜头的改善结果。以下是我们在进行一些优化和模拟退火后得到的结果: 8'?e4;O [attachment=119414] 我们想要进一步改进。将OPD光扇图分配到PAD 2上,我们在全视场看到一个波长的误差。 dv,8iOL 准备一个新的MACro 如下: Gzs x0%`) eL(T STO 9 [qy@g5` CHG '*T7tl NOP qvt~wJf< 18 TH 2000 Ri,UHI4 W 19 YMT hVlL"w*1 20 x,>=X`T END & .#0jb1r STEPS = 100 $0wl=S PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 c)lK{DC GET 9 $$8"i+,K 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 N\vc<Zpn [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。 F;z FKvn 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。 R=IeAuZR4k 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: jem$R/4" [attachment=119416] 我们通过在评价函数中加入一个项目得到了良好的性能,该项目取全局Y坐标并减去GIHT的值。可以这么做么?单位都错了! 9<Bf5d
该镜头处于AFOCAL模式,输出Y坐标实际上是来自轴的光线角度,以弧度为单位。GIHT类似地是在近轴上的弧度角。如果两者数值相同,则系统没有畸变。 ;hg]5r_ 现在难点是,我们必须检查图像质量。这是大约1/2波长的横向色差。为了分析这一点,我们给镜头设置了10个波长,根据天文物体和人眼的光谱进行加权。首先,我们删除曲率求解,因此半径不会随光谱改变。 /yI~(8bO Bb1dH/8 CHG W=|B3}C? NOP |mKd5[$ END 4];NX MSW eag$i.^aS 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|7Y1W[ [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。 6IvLr+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。 F"bbU/5 [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 ?W#! S [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。 [pOU!9v4 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。 o30PI 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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