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光行天下 -> SYNOPSYS -> SYNOPSYS 光学设计软件课程三十四:90度目镜 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

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。 ,Tz ,)rY  
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。) Dw #&x/G  
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。 f.f4<_v'h  
    
[attachment=119408]
    以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) d#d~t[=  
`UI)H*GA8  
    TIME [.Y=~)7FB  
    CORE 12 u!-eP7;7  
    OFF 1 99 R/wSGP`W  
    DSEARCH 5 QUIET /,>.${,;u  
    SYSTEM }O>Zu[8a  
    ID EYEPIECE EXAMPLE @s@  
    OBD 1.0E9 45 1.27 ~>C>LH>8  
    UNI MM @i68%6H`?  
    WAVL CDF &q< 8tTW5  
    WAP 1 "J.jmR;  
    END +|H'I j$  
     FO5SXwx  
    GOALS M/DTD98'N  
    ELEMENTS 9 EsWszpRqb  
    TOTL 200 .01 /iN\)y#u1  
    BACK 0 0 z K(5&u  
    FNUM 7.0 10 ye%F <:O7  
    ASTART 5 b910Z?B^L  
    THSTART 5 RnrM rOh  
    RSTART 100 bVx]r[  
    RT 0.25 5QSmim  
    NPASS 80 **q/'K  
    ANNEAL 100 10 Q 100 <S}qcjG  
    SNAP 10 LF~#4)B  
    TOPD GVM#Xl}w9  
    STOP FIRST         VM,ZEt3Vy  
    STOP FREE %:,=J  
    QUICK 50 100 C|I 1 m  
    FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.     =c,gK8C  
    FWT 3 1 1 1 1 1 p~.@8r(  
    END 2T5xSpC  
     UIl_& |  
    SPECIAL AANT 'O`3FI  
    ACA 50 1 1 q KM]wu0Et  
    ADT 10 .1 10 .+Ej%|l%  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1     W.|6$hRl)  
    M -.008 10 A P HH 1         JqUVGEg  
    M -.004 10 A P HH .5     c6HU'%v  
    M -.0064 10 A P HH .8 ;Kf|a}m-  
    M 0 1 A P YA 1         vdm?d/0(^  
    S GIHT sb @hGS  
    END JB+pFBeY  
    GO p4'"Wk8  
    TIME PNKT\yd  
%D r?.e  
这是从DSEARCH 返回的图纸。 j0~3[dyqU  
    
[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。 `X='g96C1  
    
[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。 {h"\JI!  
     v-3zav  
    PANT f}X8|GlBo  
    VY 0 YP1 ymZ/(:3_  
    VLIST RD ALL  J31M:<  
    VLIST TH ALL ]M(mq`K  
    VLIST GLM ALL (UF!Zb]{  
    END pQ 6#L  
    AANT P ~vGtNMQg  
    AEC RfBb{?PP)  
    ACC FIjET1{  
    M   0.142857E+00  0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM rcZ SC3  
    GSR     0.250000     3.000000      4  M     0.000000 rk/ c  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.300000 4Aew )   
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.600000 ,)$KS*f"*z  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.750000 ;a&:r7]=  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.900000 Pp_3 n yQ  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     1.000000 1fFb 7n~3  
    GSO     0.250000     0.246460      4  M     0.000000 &a_kJ)J  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.300000 C 94@YWs  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.600000 <j\;>3Q  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.750000 DBBBpb~~  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.900000 A{I a21T7  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     1.000000 yim$y, =d  
    M   0.200000E+03  0.100000E-01 A TOTL ms7 7{A3  
    ACA 50 1 1 NNw d;AC  
    ADT 10 .1 10 ph?0I: eU  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 g>xUS_d>  
    M -.008 10 A P HH 1   U%DF!~n  
    M -.004 10 A P HH .5 ,/6:bc:W  
    M -.0064 10 A P HH .8 P! Ed  
    M 0 1 A P YA 1   1MI7l)D?  
    S GIHT 1?RCJ]e5  
    END Ig3(|{R  
    SNAP  10/DAMP    1.00000     @JEmybu  
    SYNOPSYS   80 p=+*g.,O  
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: =O#AOw`  
    
[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。     d^5SeCs6  
准备一个新的MACro 如下: Z 'NbHwW}  
:{s%=\k {d  
    STO 9 P5}[*k%DQw  
    CHG "QO/Jls  
    NOP $SzCVWS  
    18 TH 2000 e( o/we{  
    19 YMT IR dz(~CP  
    20 F|Dz]ar  
    END Ui |a}`c  
    STEPS = 100 ; G59}d p~  
    PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 s`iNbW="  
    GET 9     Z!-<rajl  
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 _'hCUXeY'  
    
[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。 \ U*-w:+@  
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。 BgWz<k}5M  
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,/C?qFp  
    
[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! 2Z`$  
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。 X c2B2c  
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。 Gr#rM/AfCK  
,AbKxT f2  
    CHG cCh5Jl@Z  
    NOP mrhp)yF  
    END } C{}oLz  
    MSW # 5f|1O  
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”。 QR5,_wJ&  
    
[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。 oA;jy  
    
[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。 R'9@A\7#  
    
[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 3 2 1={\X  
    
[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。 o;VkoYV  
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。 L_gsG|xX  
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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