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。 ~?&ijhZ 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。) /)I9+s#q9o 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。 gCJ'wv)6|% [attachment=119408] 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) ,![=_ d 19.cf3Dh TIME ~/U0S.C CORE 12 V3o AZ34) OFF 1 99 \$C4H DSEARCH 5 QUIET .HBvs=i SYSTEM
m#nxw ID EYEPIECE EXAMPLE 4PWr;& OBD 1.0E9 45 1.27 ]p!J]YV ]0 UNI MM ! -c*lb WAVL CDF eC$v0Gtq WAP 1 {Pb^Lf > END I5L7BTe 88>Uu!M=f GOALS &XsLp&Do2 ELEMENTS 9 ~qS/90, TOTL 200 .01 re!8nuBsA BACK 0 0 hQm4R]a FNUM 7.0 10 pNlisS ASTART 5 %d0S-. THSTART 5 i'wF>EBz RSTART 100 <dL04F RT 0.25 8q3TeMYV NPASS 80
j>*SJtq7 ANNEAL 100 10 Q 100 nEm7&Gb SNAP 10 3@] a#> TOPD 1J"9r7\ STOP FIRST 5S]P#8 STOP FREE @'*#]YU8 QUICK 50 100 ;n!X% S<z* FOV 0 .3 .6 .75 .9 1. i8YgG0[) FWT 3 1 1 1 1 1 -mJ&N END g&TCff LtztjAm. SPECIAL AANT ~Ls I<z ACA 50 1 1 t4@g;U?o ADT 10 .1 10 t4/eB<fP M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 1ckw[ 0d M -.008 10 A P HH 1 \hW73a! M -.004 10 A P HH .5 9yo[T(8 M -.0064 10 A P HH .8 )[sO5X7'^ M 0 1 A P YA 1 +)JqEwCrq S GIHT rp#*uV9; END }AW)R&m GO &PuJV + y TIME R6Mxdm2P} m]d6@"Z. 这是从DSEARCH 返回的图纸。 \a2oM$PX [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。 ?gwbg* [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。 Gu`Vk/& &NjZD4m`= PANT 7(8 VY 0 YP1 P .4b+9Tx VLIST RD ALL 'lsq3!d. VLIST TH ALL \G=R hx f VLIST GLM ALL c9TAV,/fF* END bC>>^?U1m AANT P M(zY[O AEC 7]xz8t ACC kqigFcz!Y M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM 3ZL7N$N}7 GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000 gDNTIOV GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000 FP9<E93br GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000 OO\biYh o GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000 9=~H6(m> GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000 ws2j:B GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000 &iiK ZZ`_o GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000 <<On*#80w
GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000 0/P-> n~ GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000 ICCCCG*[ GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000 ~q?"w:@;x GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000
_Kl{50}] GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000 O<Sc.@~ M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL ZYR,8 y ACA 50 1 1 (zJ$oRq ADT 10 .1 10 BdB` M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 7! b)'W? M -.008 10 A P HH 1 -~ O;tJF2 M -.004 10 A P HH .5 w4fJ`, M -.0064 10 A P HH .8 <aSLm= M 0 1 A P YA 1 @)Hbgkdi S GIHT .`Old{< END U~#^ ^ SNAP 10/DAMP 1.00000 9Ajgfy> SYNOPSYS 80 f-v ND'@ 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`+n`DT [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。 ]i,Mq 准备一个新的MACro 如下: me[J\MJ;w^ \B>[je-d STO 9 ??zABV CHG fv j5[Q NOP wO_pcNYZ8 18 TH 2000 \/'#=q1 19 YMT V:G }=~+= 20 uWR,6\_jY END V>>) 7E:Q STEPS = 100 ttbQergS PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 k$0|^GL8 GET 9 cfC; eRgq~ 运行这个宏。这将完成以下工作: 1.删除表面 18上的YMT解(通过 NOP, 删除所有解)。 2.把19号表面放在2000毫米的距离。 这将模拟假定在那个距离的望远镜目标。 3.将一个稍后会聚焦于表面20的YMT解赋给表面 19。 4.声明表面20,因此它是存在的。 5.在视场上制作表面19的主光线拦截图。如果光线全部撞击在表面19的中心附近,则像差将受到控制 DA4edFAuE [attachment=119415] 我们想要避免 “芸豆”效应,如果瞳孔有很多球像,就会出现这种效应。 随着你的眼睛移动,视场的一部分图像会消失。 cGpN4|*rQ 在眼睛位置放大图像,然后单击按钮运行Pad Scan™↑。光线可以很好地瞄准眼点。虽不完美——但是,镜头的设计是关于权衡的,不是吗?我们认为这些小错误已经足够好了。 *`g-gk 接下来我们要检查畸变。一些质量差的目镜显示出明显的畸变,因此我们必须进行检查。命令GDIS 21 G将生成如下图片: *<.WL"Qhl [attachment=119416] 我们通过在评价函数中加入一个项目得到了良好的性能,该项目取全局Y坐标并减去GIHT的值。可以这么做么?单位都错了! q]iKz%|Z/ 该镜头处于AFOCAL模式,输出Y坐标实际上是来自轴的光线角度,以弧度为单位。GIHT类似地是在近轴上的弧度角。如果两者数值相同,则系统没有畸变。 OHtgn 现在难点是,我们必须检查图像质量。这是大约1/2波长的横向色差。为了分析这一点,我们给镜头设置了10个波长,根据天文物体和人眼的光谱进行加权。首先,我们删除曲率求解,因此半径不会随光谱改变。 >d27[% rtYb"-& CHG zy5s$f1IA NOP B'KXQa-$O END :rTKqX&"j MSW RQ*|+~H 当光谱向导打开时,我们选择天文学资源例如太阳,月亮,行星。然后我们单击视觉,并选择视觉,明视觉。 单击10个波长的选项,然后单击“获取光谱”。 h$aew63 [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。 ]U#[\ Z [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。 HoIKx_ [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 STXqq[+Rf [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。 N'eQ>2>O@ 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。 gc,J2B]61 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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