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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， r@;n \  
^VCgc>x;  
(1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 5"1kfB3v  
(dl7+  
(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)。 =1' / ?  
8t3,}}TJ  
(3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 0. _)X  
m4FT^ ^3yE  
(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。 OmO/x  
vMOI&_[\z  
\OMWE/qMy  
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， /Q Xq<NG  
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) FOz7W  
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~ u;$g1 3  
你能帮我看看设计吗？我选好了参数，但是后面调整像差不会~ =?Y%w%2  
</,RS5ukn  
我想选用双胶合物镜和对称式目镜 E3X6-J|  
>U/ m/H'  
计算物镜参数： fh rS7f'Zd  
焦距 f’=110mm ,A`.u\f(:  
视场 2w=6° x^_(gve:  
物镜通光直径 D=20mm %J`cYn#  
相对孔径 1：5.5 xE+Nz5F  
选用双胶合物镜。 h`X>b/V  
根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数：f’=299.64  D/f’=1:6  2w=6° d^5OB8t  
      r            d         glass ,'~8{,h5  
                               1,1,1 *$uj)*5,  
181.97       9           K9 iQryX(z  
-133.05      6          ZF2 *uJcB|KX  
-397.2                   1,1,1 FGzMbi<l#(  
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： CF|c4oY82  
    r         d         glass QH:PClW![  
                              1,1,1 .<Y7,9;YEF  
  66.8        3.3        K9 {Vy2uow0  
-48.84      2.2        ZF2 p BU,"Yy&  
-145.81               1,1,1 &%."$rC/0b  
lCmTm  
计算目镜各参数： 1\G S"4~P  
视场 2w’=31° zd1X(e<|{  
焦距 f’=22mm ~&bn} M>W  
相对孔径 1：5.5 {pEay|L_  
选用对称式目镜。 ,9T-\)sT  
根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数： .L;M-`^  
     r          d           glass y#%*aV}|B  
                                    1,1,1 :_ _z?<?(  
    76.6         1.5           ZF1 xO2e>[W  
   24.6          7             K9 RRGo$  
   -30.6        0.1         1,1,1 1=fP68n  
   30.6          7            K9 n)]]g3y2  
  -24.6        1.5          ZF1 !L..I2'  
  -76.6                      1,1,1 +6cOL48"  
)n8(U%q$  
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~ 19.+"H  
目镜的像散和轴向色差该如何确定？在zemax里怎么操作？ 5[^pU$Y  
目镜和物镜分别设计好了，又怎么合在一起？ `~${fs{-`/  
希望你能帮帮我！谢谢啦！ 6y;R1z b  
,{{e'S9cy  
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。 ^zdZ"\x  
\EP<r  
(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 : 51:NL[[6  
HvhP9_MB  
   (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 ~_XJ v  
)~((6?k4e  
      微超過一點>。可用AXCL處理。 xW`,@a }  
4g^nhJP$  
   (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 }jF67c->  
lRIS&9vA3  
      也沒關係，因為球差量很小> u$A*Vsmr  
FQc8j:'  
(3) 目鏡部分則像散(astigmatism)<需要將目前倒向左側under的情形，校成field curvature較小的 /eZ UAxq  
s@Q, wa(  
   情形>、倍率色像差(lateral color)都未校正好，需要處理。另外目鏡焦距好像不是你所說的22mm，而是26mm ;QVX'?  
Gag=GHG  
(4) 物、目鏡要合在一起: .i^aYbB$X  
\YV`M3O  
      (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 e MX?x7  
Rd4 z+G  
       (b) 第4面為虛設面，radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 A^ :/*  
Uc j eB  
        (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> _z`g@[m:t  
*)+K+J  
        (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> U9uy (KOW  
!KYX\HRW  
        (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 Fo$kD(  
 >^<%9{  
              此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter 0vu$dxb[  
3%"r%:fQB/  
lena 2010-03-15 22:57
目镜我还是不懂~~ (W=J3 ?hn  
2}NWFM3C  
焦距26怎么得到的？ &p."` C  
我是参照《光学仪器设计手册（上）》p331的例子算的 X=sC8Edx  
[attachment=25035] (wMiX i  
ZQ&A '(tt4  
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 `{1&*4!  
e58   
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 C4Tn  
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。 1XwW4cZ>:  
5BztOYn,  
(2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 a!_vd B  
"*ot:;I  
(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 *%{  
(%i)A$i6a  
   第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 Q|!}&=  
      第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 V_>)m3zsL  
      第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 zF%'~S0{  
      第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 DE0gd ux8  
      第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 ~If{`zWoC  
4 ^=qc99  
    即可在優化中維持對稱。 W7j-siWJ  
jJX-S  
(4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣，不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> jK!Y-  
r`; "  
     reverse elements選擇啟始面和結束面，不過通常最前或最後面的thickness轉置後可能有 j-?zB .jAh  
l> Mth+ ,b  
   錯要加以修正。 P ~pC /z  
7]i=eD8  
(5) 每個人都是由不懂開始學起，有些經驗後要回饋提攜後輩，因此無所謂問題學生或救星的 qrWeV8ur+  
TAkM-iyH]  
   說法。我在台灣，所以只能用繁體。 #Cwzk{p(  
RR%[]M#_T  
(6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) \z/_vzz4  
[P,/J$v^~  
      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 kpe7\nd=>  
fnZaIV=H  
   、判斷、修改才會進步。 oX2J2O  
}G:5P3f  
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 YivWvV  
6X@]<R  
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？ BUuU#e5  
w&M)ws;$  
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 'G.^g}N1  
;+) M~2 =  
我把我做的传上来，你帮我看看吧 Gk.;<d  
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> 4z~%gt74O]  
7\BGeI  
      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>。 .szs?  
L4)@lmd3  
   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。 8?n6\cF  
80/6-_g(  
(2)  field最大值為1/2 *30=15度而非1度，建議設5個field。 5`ma#_zk|f  
wU\3"!^h  
(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? [n53 eC  
aS7[s6  
(4)  優化後像距已經是負值，表示像已經埋到目鏡裡面去了。 L @b8,  
.] S{T  
(5)  目鏡系統用OPDX可能不太適當，建議用TRAR、TRAX、TRAY、TRAC、TRCX、TRCY等 `=]I -5#.W  
a]-.@^:_i  
    擇一使用。 C ?^si  
gFsnL*L0  
(6)  厚度或面間隔要用為變數時，需要加MNEG、MXEG、MNCG、MXCG、MNEA、MXEA、 '' @upZBJ  
dM A"% R  
   MNCA、MXCA等選擇合適的指令加以控制。 lS`hJ:  
[@Db7]nG  
(7)  ASTI只是三次項差。 /r4QDwu  
#-QQ_  
(8)  看一下AXCL、FCGS、FCGT、DIMX、DIST的用法。 ;K'1dsA  
G1Qc\mp  
(9)  再試試看吧。 hBSci|*f  
Q~5!c#r  
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; DhQYjC[  
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? [6bK>w"v  
hL\gI(B  
要求:  TP6iSF  
放大倍数=3 Ax#$z  
目镜的视场角=60度(物镜=20度) &{s`=IeN  
TTL=5~5.5mm /<(d.6T[}:  
目镜方向的出瞳直径=1.2mm [l+1zt0w0  
htn"rY(  
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? cuJ%;q=;  
pGZ I697  
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~ T)IH4UO  
学习到很多呢 ?i.]|#{Z  
谢谢分享 "z ` &xB  
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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