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。 r.W"@vc> 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。) Hr_x~n=w 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。 LqH?3): [attachment=119408] 以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) 'j=PbA Lu u-c<*M TIME jDkc~Wwa CORE 12 kdZ-<O7@ OFF 1 99 \ &|w; DSEARCH 5 QUIET %.r5E2' SYSTEM kk>0XPk ID EYEPIECE EXAMPLE Mz#S5 s OBD 1.0E9 45 1.27 Zzzi\5&gU UNI MM '@1Qx~*]e WAVL CDF gJ}'O4*b WAP 1 _{@}Fd?o END w2mlqy2L EXScqGa] GOALS bB[*\ ELEMENTS 9 }F9?*2\/ TOTL 200 .01 EJiF_ BACK 0 0 Fb`7aFIf FNUM 7.0 10 qy0_1xT- ASTART 5 \c`r9H^v{ THSTART 5 OAQ O J' RSTART 100 " kJWWR RT 0.25 >0G}, S NPASS 80 ?}>B4Z) ANNEAL 100 10 Q 100 g\mrRZ/? SNAP 10 6T
aT_29 TOPD bKbpI>;[ STOP FIRST gB'Ah -@,P STOP FREE MLDg).5 QUICK 50 100 c^/?VmCQ} FOV 0 .3 .6 .75 .9 1. &-.eu FWT 3 1 1 1 1 1 bJ5z?? END I<o4 l[-- XdXS^QA.s SPECIAL AANT b`%e{99\ ACA 50 1 1 )^a#Xn3z ADT 10 .1 10 x#xO { M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 !wufoK M -.008 10 A P HH 1 "r(pK@h M -.004 10 A P HH .5 J!gWRw5 M -.0064 10 A P HH .8 {?M*ZRO' M 0 1 A P YA 1 y8 u)Q S GIHT IF21T END eEb1R}@ GO [[Eu?vQ9R TIME At_Y$N: Bd]DhPhJ 这是从DSEARCH 返回的图纸。 ~k_zMU-1 [attachment=119412] 这些都是合理的目镜配置。 最好的一个在顶部,名为DSEARCH09.RLE,它在PAD中自动打开。 aLo>Yi [attachment=119413] 该程序创建了一个优化MACro并将其加载到编辑器窗口中。 在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。 pt;Sk?-1 Z["nY&.sI PANT LR?#H)$ VY 0 YP1 vxfh1B& VLIST RD ALL lfG&V +S1 VLIST TH ALL BY2txLLB VLIST GLM ALL RIpq/^Th END ?;QKe0I^ AANT P ])";Z AEC RJm8K,3# ACC /hy!8c7 M 0.142857E+00 0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM CAObC% GSR 0.250000 3.000000 4 M 0.000000 OnPLz"- GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.300000 B=xZkc GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.600000 Cjb p- GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.750000 -5*;J&. GNR 0.250000 1.000000 4 M 0.900000 2PW3S{D t GNR 0.250000 1.000000 4 M 1.000000 8o!^ZOmU< GSO 0.250000 0.246460 4 M 0.000000 w3hL.Z,kV GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.300000 -5B([jHgR GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.600000 I z@x^s GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.750000 !a&F:Fbm GNO 0.250000 0.082153 4 M 0.900000 { J%$.D(/ GNO 0.250000 0.082153 4 M 1.000000 B{u.Yc: M 0.200000E+03 0.100000E-01 A TOTL v~=ol8J
B ACA 50 1 1 n8ya$bc ADT 10 .1 10 yc}t(*A5 M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 <qiap2 M -.008 10 A P HH 1 ,;& PKY M -.004 10 A P HH .5 s'w0pZqj M -.0064 10 A P HH .8 _!Q\Xn M 0 1 A P YA 1 f}uCiV!?v S GIHT $f\-.7OD END +Uk.|@b=-V SNAP 10/DAMP 1.00000 :Bc;.% SYNOPSYS 80 )[Cm*Xxa$ 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: N%i<DsK.u6 [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。 Sgy~Z^ 准备一个新的MACro 如下: '0?E|B]Cp% ~1!kU4 STO 9 0Jif.< CHG >b${rgCvQ NOP NP/2gjp 18 TH 2000 5qko`r@# 19 YMT c9k,Dc 20 +t6m>IBu END 7dW&|U STEPS = 100 tr+~@]I+ PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 <C xet~x GET 9 &"0[7zgYQz 运行这个宏。这将完成以下工作: 1.删除表面 18上的YMT解(通过 NOP, 删除所有解)。 2.把19号表面放在2000毫米的距离。 这将模拟假定在那个距离的望远镜目标。 3.将一个稍后会聚焦于表面20的YMT解赋给表面 19。 4.声明表面20,因此它是存在的。 5.在视场上制作表面19的主光线拦截图。如果光线全部撞击在表面19的中心附近,则像差将受到控制 j+_75t`AZ [attachment=119415] 我们想要避免 “芸豆”效应,如果瞳孔有很多球像,就会出现这种效应。 随着你的眼睛移动,视场的一部分图像会消失。 ]d(}b>gR~( 在眼睛位置放大图像,然后单击按钮运行Pad Scan™↑。光线可以很好地瞄准眼点。虽不完美——但是,镜头的设计是关于权衡的,不是吗?我们认为这些小错误已经足够好了。 XcneH jpR 接下来我们要检查畸变。一些质量差的目镜显示出明显的畸变,因此我们必须进行检查。命令GDIS 21 G将生成如下图片: (q7mzZY [attachment=119416] 我们通过在评价函数中加入一个项目得到了良好的性能,该项目取全局Y坐标并减去GIHT的值。可以这么做么?单位都错了! 2%H(a) 该镜头处于AFOCAL模式,输出Y坐标实际上是来自轴的光线角度,以弧度为单位。GIHT类似地是在近轴上的弧度角。如果两者数值相同,则系统没有畸变。 u'][3 现在难点是,我们必须检查图像质量。这是大约1/2波长的横向色差。为了分析这一点,我们给镜头设置了10个波长,根据天文物体和人眼的光谱进行加权。首先,我们删除曲率求解,因此半径不会随光谱改变。 r}bKVne CAO{$<M5m CHG EpMEA1=& NOP s*Ll\# END ,B!Qv3bn MSW =jh:0Q<43+ 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”。 ["9$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。 HDxw2nz*R [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。 XCoOs<O:@ [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 @x4Dt&:" [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。 p^!p7B`qe. 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。 :r=_\? 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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