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。 XLM 9+L 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。) uD. 0?*_ 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。 ^\x
PF5 [attachment=119408] 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) B:9Z;g@& qHvW{0E TIME L !{^^7 CORE 12 xv1$,|^ts OFF 1 99 uV;Z DSEARCH 5 QUIET VM-J^ SYSTEM 15 SIZ:Q ID EYEPIECE EXAMPLE x%$Z/ OBD 1.0E9 45 1.27 sz}Nal$AC UNI MM p-ry{"XA WAVL CDF &9^c-;Vs WAP 1 k"AY7vq@!P END ^GL0|G=(1 QI!:+8 GOALS g|2D(J ELEMENTS 9 V1(eebi| TOTL 200 .01 j8N8|\n- BACK 0 0 #He:p$43 FNUM 7.0 10 ,m0=zH4+: ASTART 5 4;%=ohD:! THSTART 5 KX*e2 /0 RSTART 100 <Qwi 0$ RT 0.25 |/rBR!kPq NPASS 80 I|BLAm6j ANNEAL 100 10 Q 100 cbS8~Xmj SNAP 10 D b(a;o TOPD f *)t<1f STOP FIRST 'd/A+W STOP FREE ab
2V.S QUICK 50 100 h~<#1'/< FOV 0 .3 .6 .75 .9 1. C10A$=! FWT 3 1 1 1 1 1 3{,Mpb@ END `SOaQ|H
7rsrC SPECIAL AANT qB"y'UW8 ACA 50 1 1 _"z#I
CT( ADT 10 .1 10 y*_g1q$ M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 23+>K M -.008 10 A P HH 1 S0kH/A M -.004 10 A P HH .5 g,x$z~zU{ M -.0064 10 A P HH .8 ~*G I<n M 0 1 A P YA 1 V
GM/ed5- S GIHT M}us^t* END -@AGQ+e GO @-Gf+*GZys TIME o$2fML MQp1j:CK 这是从DSEARCH 返回的图纸。 }p."7( [attachment=119412] 这些都是合理的目镜配置。 最好的一个在顶部,名为DSEARCH09.RLE,它在PAD中自动打开。 {"s9A& [attachment=119413] 该程序创建了一个优化MACro并将其加载到编辑器窗口中。 在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。 JQI`9$asuC
c9DX PANT [gD02a:u VY 0 YP1 {:fyz#>>^ VLIST RD ALL $g5pKk VLIST TH ALL #F[6$. Gr VLIST GLM ALL $D8KEkW END awMm&8cIM AANT P r+\it&cW+ AEC 4dl?US[- ACC cLJ|VD7 M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM \:^$ZBQr<n GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000 7Nx@eoZ GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000 4W$53LP8 GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000 'X{7b
< GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000 mN*9X[>x GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000 9?l(
}S` GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000 H=7dp%b" GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000 `7+?1z GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000 4Uz6*IQNl GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000 '$l*FWOEal GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000 }?8KFe7U GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000 u~%
m( GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000 'j>^L M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL dYk)RX`}7! ACA 50 1 1 d.2
ADT 10 .1 10 69\0$O M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 G2rxr M -.008 10 A P HH 1 R4pbi= M -.004 10 A P HH .5 kRZ( M -.0064 10 A P HH .8 A~O
'l&KB M 0 1 A P YA 1 Ow+7o@$"/ S GIHT < _c84,[V END @q[-,EA9 SNAP 10/DAMP 1.00000 j^986 SYNOPSYS 80 kMN z5P 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: v#=WdaNz [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。 |M0 XLCNd_ 准备一个新的MACro 如下: jAN(r>zVL HwM:bY
N STO 9 7q$9\RR5 CHG x8tRa0-q NOP 2|w(d 18 TH 2000 kZSe#'R's 19 YMT TJLz^%t 20 *E+)mB"~ END 4$SW~BpQ STEPS = 100 C'*1w PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 ^EZ)NG=e5 GET 9 tj{rSg7{ 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 (:M6*RV [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。 qt/"$6]% 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。 rQN+x|dKMb 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: Xqf"Wx(X [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! S#2'Jw 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。 klv^310 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。 F2>o"j2 3)__b:7J CHG bZERh:%o NOP t~,!a? S7 END =xai 7iM MSW {K_YW 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”。 Zff-Hl [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。 -wvJZ [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。 *N< 22w [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 BU]9eF!>h [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。 /rKrnxw 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。 :m@(S6T m 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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