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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。 _?-oPb 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。) FKO2UY#&7 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。 44KoOY_ [attachment=119408] 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) xMr,\r'+ prZ
,4\ TIME mx^Ga=:
? CORE 12 w_{tS\ OFF 1 99 +q&Hj|;8r DSEARCH 5 QUIET )Qb,zS6 SYSTEM M\{n+r-m ID EYEPIECE EXAMPLE "3^tVX%$\[ OBD 1.0E9 45 1.27 [wQ48\^ UNI MM uZ6krI WAVL CDF +W4}&S WAP 1 Z3]I^i
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GK/Po51 HAjl[c GOALS ^m z9sV ELEMENTS 9 #gbB// < TOTL 200 .01 ~5,^CTAM BACK 0 0 K/W=r FNUM 7.0 10 +gd5& ASTART 5 )JzY%a SP THSTART 5 gGMfy]]R RSTART 100 <>6j>w_| RT 0.25 @` KYgjjH NPASS 80 -leX|U}k ANNEAL 100 10 Q 100 B@F@,?K4% SNAP 10 ;TL.QN/l TOPD Cu7{>" STOP FIRST BAQ-1kSz STOP FREE 6U{A6hH] QUICK 50 100 `#$}P;W FOV 0 .3 .6 .75 .9 1. Z1 Nep! FWT 3 1 1 1 1 1 wqo:gW_ END $e+sqgU +Kk1[fh-
SPECIAL AANT Vg'R=+Wb ACA 50 1 1 <IR#W$[ ADT 10 .1 10 h]<S0/ M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 G[KjK$.Ts? M -.008 10 A P HH 1 [Vs\r&qL M -.004 10 A P HH .5 &D3]O9a0; M -.0064 10 A P HH .8 {VAih-y M 0 1 A P YA 1 @6UtnX'd S GIHT vX:}tir[ END h~>1-T8 GO `N\ ^JAGW TIME P}4&J ^
^xHKoOTj[ 这是从DSEARCH 返回的图纸。 ZxvH1qx8 [attachment=119412] 这些都是合理的目镜配置。 最好的一个在顶部,名为DSEARCH09.RLE,它在PAD中自动打开。 DvH-M3 [attachment=119413] 该程序创建了一个优化MACro并将其加载到编辑器窗口中。 在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。 4AJ] qu r~,y3L6ic PANT 0%bCP/ VY 0 YP1 z 3aGK VLIST RD ALL .RpJZ[E VLIST TH ALL yX!fj\R VLIST GLM ALL @JGmOwZ END [S'1OR$FQ\ AANT P gC?}1]9c AEC qcs)
p ACC k>ErDv8 M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM O1v)*&NAI GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000 u
8o! GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000 RQE]=N GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000 6La[( ) GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000 ]0D- g2!|A GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000 }{F)Ren GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000 *5Zow 3 GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000 p-$C*0{ GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000 %*
0GEfl/ GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000 yx8G9SO? GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000 #R5\k-I GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000 Ii+3yE@c GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000 d&^b=d FDu M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL [r`KoHwdm ACA 50 1 1 o(ow{S@=4 ADT 10 .1 10 nZioFE} M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 #czInXTTx M -.008 10 A P HH 1 P|Aac,nE+^ M -.004 10 A P HH .5 $$ND]qM$M M -.0064 10 A P HH .8 c';~bYZ M 0 1 A P YA 1 d.f0OhQ S GIHT e]1=&:eX#d END b%lB&}uw} SNAP 10/DAMP 1.00000 TFkG"ev SYNOPSYS 80 k^oSG1F 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: .6gx|V+ [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。 :=Zd)i)3 准备一个新的MACro 如下: QjLU@?& IGTO|sT" STO 9 im*sSz 0 ( CHG eY3:Nl^ NOP !IOmJpl' 18 TH 2000 3.YH7rN
19 YMT 4PVg? 20 $2Wk#F2c= END lH3.q4D
5 STEPS = 100 D:9^^uVp PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 b_Y+XXb< GET 9 "5eD
>! 运行这个宏。这将完成以下工作: 1.删除表面 18上的YMT解(通过 NOP, 删除所有解)。 2.把19号表面放在2000毫米的距离。 这将模拟假定在那个距离的望远镜目标。 3.将一个稍后会聚焦于表面20的YMT解赋给表面 19。 4.声明表面20,因此它是存在的。 5.在视场上制作表面19的主光线拦截图。如果光线全部撞击在表面19的中心附近,则像差将受到控制 k$v7@|Aw [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。 1le9YL1_g 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。 2M+RA}dX 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: W^elzN(
[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! 0c>>:w20D 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。 Lx-%y'P 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。 HVvm3qu4 $MasYi CHG q<\r}1Dm NOP sA6Hk B. END R}Zaz3( Hd MSW :vi %7 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”。 F-@yH [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。 X)SUFhP\ [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。 _dd_Z40R [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 0iSNom}m [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。 <@`K^g;W 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。 I&|8
qx# 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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