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lena 2010-02-26 15:55

请教各位开普勒望远系统设计

求助 用zemax软件设计一个开普勒望远系统，放大率 -5X，出瞳距 l>6mm，出瞳口径D'=4mm, 视场2ω＝6°。
kimclps 2010-03-09 18:56
出瞳口径D'=4mm,  放大率 -5X，表示入瞳口徑=4*5=20mm， ] *-;' *  
SFn 3$ rh  
(1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 Iy S"  
.G}k/`a  
(2) 物鏡焦距選擇>80mm以上的doublet，作為起始值(樓主未指定系統總長，否則物鏡焦距可再限縮範圍)。 dC` tN5  
UP;Q=t  
(3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 wmo{YS3t|  
\Mb(6~nC  
(4) 目鏡焦距=物鏡焦距/5，因為最少有80/5=16，因此出瞳距 l>6mm不會有問題。 [q-;/ed  
k&) K(  
M XZq  
duanxy 2010-03-11 18:30
为何要加prism啊？
kimclps 2010-03-13 21:48
物鏡是一個正透鏡，所成的像與物比較，是呈上下相反、左右顛倒；如果就依此狀態以目鏡放大， +z-[s6q2m  
最終像會是上下相反、左右顛倒的像，不利於地上景物的觀察使用。因此，需要使用一組(兩個) #JA}LA"l  
prism將物鏡的成像變為和物相同的方向。
lena 2010-03-14 14:51
你好，我是初学者，我只要成上下相反，左右颠倒的像就可以了，不要那个prism了。系统总长没有要求，合理就行~ )O3jQ_q=  
你能帮我看看设计吗？我选好了参数，但是后面调整像差不会~ M8';%  =@  
~G>jw"r  
我想选用双胶合物镜和对称式目镜 47IY|Jdz  
_>Pk8~m  
计算物镜参数： x;]x_f z  
焦距 f’=110mm fVe@YqNa  
视场 2w=6° b5j*xZv  
物镜通光直径 D=20mm Lt1U+o[ot  
相对孔径 1：5.5 -bypuMQ-p  
选用双胶合物镜。 n]+.  
根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数：f’=299.64  D/f’=1:6  2w=6° lv4(4$T  
      r            d         glass ~,ynJ]_aJB  
                               1,1,1 2;G98H  
181.97       9           K9 <cYp~e%xIw  
-133.05      6          ZF2 a3q\<"|  
-397.2                   1,1,1 JO2xT#V  
焦距与设计焦距110mm相差较大，用缩放法得到以下原始系统结构参数： 3bH~';<  
    r         d         glass q IM  
                              1,1,1 FV A UR  
  66.8        3.3        K9 _J,xT  
-48.84      2.2        ZF2 o{V#f_o  
-145.81               1,1,1 <_9!  
M>T[!*nTj  
计算目镜各参数： tBseqS3<  
视场 2w’=31° lop uf/U0  
焦距 f’=22mm *g1L$FBG  
相对孔径 1：5.5 Q',m{;;  
选用对称式目镜。 i\Yl  
根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数： ivfXat-  
     r          d           glass c3] C:t+  
                                    1,1,1 e*:}$u8 a  
    76.6         1.5           ZF1 exQ#<x*  
   24.6          7             K9 0Uw ^FcW  
   -30.6        0.1         1,1,1 lUv=7" [  
   30.6          7            K9 vU!8`x)  
  -24.6        1.5          ZF1 IIxJqGN:  
  -76.6                      1,1,1 /7gi/uh~-(  
?E<c[*F05  
因为没有规定物镜的球差，彗差，轴向色差，我也不知道该定多少~ WfG(JJ  
目镜的像散和轴向色差该如何确定？在zemax里怎么操作？ Vclr2]eV4O  
目镜和物镜分别设计好了，又怎么合在一起？ @9 )}cg  
希望你能帮帮我！谢谢啦！ e1unzpWN  
d&jjWlHgEN  
lena 2010-03-14 15:15
请各位大侠指点指点~
kimclps 2010-03-15 17:23
(1) ZEMAX裏沒有K9的材料，所以我用H-K9L取代，應該非常接近。 ^Kqf ~yS%  
J} TfRrf  
(2) 物鏡部分非常接近了，如果說還有要改進的大概有以下兩點 : 5G(E&>~  
_BS 9GB  
   (a) 軸向色差(axial color)，調整成F線在最大口徑處的球差量=C線在零口徑處值<樓主的F線稍 m`6VKp{YD  
-(#-I $z  
      微超過一點>。可用AXCL處理。 51by  
^.go O]  
   (b) d線的球差最大口徑處可以讓它稍微over一點，用以補償目鏡會帶進來的under量<不處理 CPv iR<ms_  
xWE8W m  
      也沒關係，因為球差量很小> "DQ'C%sL9  
30Drrno7Io  
(3) 目鏡部分則像散(astigmatism)<需要將目前倒向左側under的情形，校成field curvature較小的 T3N"CUk  
8W+5)m.tp  
   情形>、倍率色像差(lateral color)都未校正好，需要處理。另外目鏡焦距好像不是你所說的22mm，而是26mm ?j{C*|yHO  
mR+Jws'  
(4) 物、目鏡要合在一起: 9(,@aZ  
R7?29?$7  
      (a) 前三面為你的物鏡數據，第3面的thickness設為solve type=marginal ray height其參數height=0  pupil zone=0 /ty?<24ko  
=X(%Svnp  
       (b) 第4面為虛設面，radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 n~g LPHY  
Br5o7(AE  
        (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> 2.lgT|p  
 ?=Db@97  
        (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> 9}P"^N  
O1P=#l iYX  
        (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 H?`g!cX  
 !HK^AwNY  
              此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter edvFQ#,d  
nJZ6? V  
lena 2010-03-15 22:57
目镜我还是不懂~~ ]lOh&Cz[  
s +s" MI  
焦距26怎么得到的？ &&> tf%[  
我是参照《光学仪器设计手册（上）》p331的例子算的 #qBr/+b  
[attachment=25035] )c2_b  
Z|lU8`'5  
我是菜鸟，目镜的优化我一点也不会，例如自变量，选择三个曲率半径，这是对称的，设为变量优化后就不是对称目镜了，这该怎么办？目镜的转置我也不会 q2aYEuu,  
,m3e?j@;r  
哎，我是问题学生~岔个题外话，kimclps你是哪里人啊？为什么用的繁体啊？呵呵 9xI GV!  
对了，我的K9玻璃是装了个中国的玻璃库~
lena 2010-03-15 22:58
你真是救星，我看到了希望~
kimclps 2010-03-17 23:14
(1) 你的檔案我沒辦法打開，解壓縮時出現缺少part2的錯誤訊息。 =='Td[  
CY:d`4  
(2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 k?B[>aQn.0  
X2sHE  
(3) 要維持對稱形式，將1、2、3面的曲率半徑設為變數，第1、2、3面間隔為變數 kRJ4-n^@><  
=wWpP-J&  
   第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 :M3oUE{  
      第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 rqPo)AL  
      第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 BR`ygrfe  
      第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 Ex amD">T  
      第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1  mEG6  
+n0r0:z0  
    即可在優化中維持對稱。 LkruL_E>  
=W bOwI)u  
(4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣，不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> &F *' B|n  
%8~Q!=*Iq  
     reverse elements選擇啟始面和結束面，不過通常最前或最後面的thickness轉置後可能有 Rd \.:u  
~/pzxo$  
   錯要加以修正。 r|Z3$J{^"  
Qj{8?lew  
(5) 每個人都是由不懂開始學起，有些經驗後要回饋提攜後輩，因此無所謂問題學生或救星的 } p FQRSOZ  
& F:IIo7  
   說法。我在台灣，所以只能用繁體。 p@!nYPr.  
`_I@i]i^  
(6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) h0--B]f@  
2,2Z`X  
      然後再加入其它自己想要控制的項目例如焦距，AXCL等。但優化是要自己去努力Try後分析 Pt:e!qX)  
GG064zPq7  
   、判斷、修改才會進步。 ,_aM`%q?Fj  
<#=N m0S$  
lena 2010-03-18 15:51
我把目镜初始参数换了一下，用书上的例子做了一下，与书上结果相距甚远 G'2#9<c*  
g6@Fp7T  
把3个曲率半径作为变量（把透镜间隔同时作为变量优化以后面目全非了），优化以后数据上看是对称的，layout却不同，什么原因？是不是我哪里设置不当？ ;h6v@)#GX  
;7]u!Q  
优化时我选了EFFL，LACL和ASTI。  LACL和ASTI的操作我不会，是不是参数填错了 TNCgaTJ{h  
=!O*/6rz  
我把我做的传上来，你帮我看看吧 00I}o%akO  
kimclps 2010-03-20 20:45
(1) 目鏡要反轉過來設計，所以第1面是系統的出瞳，設為stop面，和目鏡最後面<此時為第2面> LZJA4?C  
ORGD  
      的間隔為出瞳距<先依近軸值做，以後再修正；就是目鏡焦距的(1-1/倍率)=1.2*目鏡焦距>。 4%4avEa"w  
7Dzuii?1  
   第2面起依次為目鏡資料，最後一面<第7面>的面間隔以solve 求解marginal height=0。 ,g-EW jN  
 ~\,w {  
(2)  field最大值為1/2 *30=15度而非1度，建議設5個field。 D0k 8^  
t*z~5_/  
(3)  目鏡焦距不是該為22嗎?為何初始值為28.5，優化目標為25? Re:jVJg Bz  
9CA^B2u  
(4)  優化後像距已經是負值，表示像已經埋到目鏡裡面去了。 ^4r73ak/):  
>_rha~   
(5)  目鏡系統用OPDX可能不太適當，建議用TRAR、TRAX、TRAY、TRAC、TRCX、TRCY等 i|w8.}0  
/MY9 >  
    擇一使用。 IdYzgDH  
d(vsE%/!  
(6)  厚度或面間隔要用為變數時，需要加MNEG、MXEG、MNCG、MXCG、MNEA、MXEA、 pi=-#g(2  
l Z#o+d2Y  
   MNCA、MXCA等選擇合適的指令加以控制。 \!(  
E$W{8?:{  
(7)  ASTI只是三次項差。 /? r?it  
4h5g'!9-g  
(8)  看一下AXCL、FCGS、FCGT、DIMX、DIST的用法。 Z3>N<u8)  
gu#-O?B  
(9)  再試試看吧。 .s#;s'>g  
jV.g}F+1m  
王昕璨 2010-10-04 15:56
  顶,好东西,谢谢
yang959wei 2010-11-18 20:31
kimclps  厉害啊。
jackqiu 2011-05-10 21:49
看来斑竹对望远系统很了解啊; )jq?lw'&  
我最近在研究一个简单的望远系统,但始终不太明白该如何去设计,可以指点下不? 91Uj}n%  
??n*2s@t  
要求: : ^ 8  
放大倍数=3 ? uYu`Ojzr  
目镜的视场角=60度(物镜=20度) nz9DLAt  
TTL=5~5.5mm :2njp%  
目镜方向的出瞳直径=1.2mm zBO(`=|  
gp$Ucfu'  
整个系统只需要2片来设计,焦距该如何分配?? 有什么简单方法直接计算出物镜和目镜的焦距吗? u:aW 8  
)tCX y4  
非常感谢!
jabil 2013-02-13 13:53
let me see the file
dk111123 2013-03-31 19:14
好厉害的讨论阿~ VmzbZTup  
学习到很多呢  ;raN  
谢谢分享 piU /&  
shaolinhe 2013-05-29 14:36
修改才會進步。
shaolinhe 2013-05-29 14:39
目镜我还是不懂~~
corrinelee 2016-06-21 13:21
和好的互动交流。
wenshaofeng1 2017-11-12 18:48
感谢，看讨论学到很多
mrjsuvx 2018-05-22 10:53
謝謝参考一下
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