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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， )G=hgqy  
/aX 5G  
(1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 zaMKwv}BR  
Gf y9?sa  
(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)。 VAet!H+]  
e<1)KqG  
(3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 %Tm8sQ)1  
-/3D0`R  
(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。 ,R2;oF_  
+[Zcz4\9  
g]Fm%iy  
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， K6M_b?XekA  
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) X;%*+xQ^  
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~ =%ZR0cWPoI  
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~ YqNI:znm-  
b5.L== >  
我想选用双胶合物镜和对称式目镜 !(>yB;u  
cL yed3uU  
计算物镜参数： wS}Rl}#Oh?  
焦距 f’=110mm bc(b1u?  
视场 2w=6° NQqq\h  
物镜通光直径 D=20mm c!HmZ]/  
相对孔径 1：5.5 i $W E1-  
选用双胶合物镜。 MR-cOPn  
根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数：f’=299.64  D/f’=1:6  2w=6° "?SR+;Y:q  
      r            d         glass fOkB|E]  
                               1,1,1 e =Teq~K  
181.97       9           K9 TSHH=`cx  
-133.05      6          ZF2 Jl|^  
-397.2                   1,1,1 CyEEE2cV  
焦距与设计焦距110mm相差较大，用缩放法得到以下原始系统结构参数： )!jX$bK  
    r         d         glass !:|[?M.`  
                              1,1,1 $G@^!(  
  66.8        3.3        K9 Zg~6  
-48.84      2.2        ZF2 "'\f?A9  
-145.81               1,1,1 19# A7  
/woC{J)4p  
计算目镜各参数： ti}G/*4  
视场 2w’=31° rtY4 B~_  
焦距 f’=22mm z}f;_NX  
相对孔径 1：5.5  &j_:VP  
选用对称式目镜。 rN5;W  
根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数： 6> Ca O  
     r          d           glass nps"nggk  
                                    1,1,1 BLQD=?Q  
    76.6         1.5           ZF1 ^":Dk5gl  
   24.6          7             K9 > g=u Y{Rf  
   -30.6        0.1         1,1,1 !-Br?  
   30.6          7            K9 ]`GDZw`  
  -24.6        1.5          ZF1 t ?404  
  -76.6                      1,1,1 U)y~{E~c34  
[[8.Xb  
因为没有规定物镜的球差，彗差，轴向色差，我也不知道该定多少~ DA -W =Cc  
目镜的像散和轴向色差该如何确定？在zemax里怎么操作？ U**v'%{s  
目镜和物镜分别设计好了，又怎么合在一起？ Z4aK   
希望你能帮帮我！谢谢啦！ wc7F45l4  
GYM6 `  
lena 2010-03-14 15:15
请各位大侠指点指点~
kimclps 2010-03-15 17:23
(1) ZEMAX裏沒有K9的材料，所以我用H-K9L取代，應該非常接近。 ^vH3 -A;*  
*)H&n>"e  
(2) 物鏡部分非常接近了，如果說還有要改進的大概有以下兩點 : ZFsJeF'"  
,) JSX o  
   (a) 軸向色差(axial color)，調整成F線在最大口徑處的球差量=C線在零口徑處值<樓主的F線稍 aA/.EAc7  
sBfPhBT|  
      微超過一點>。可用AXCL處理。 YDMimis\H5  
m&X6a C'[  
   (b) d線的球差最大口徑處可以讓它稍微over一點，用以補償目鏡會帶進來的under量<不處理 ' y9yx[P  
61^5QHur  
      也沒關係，因為球差量很小> U%,N"]`  
dfoFs&CSKh  
(3) 目鏡部分則像散(astigmatism)<需要將目前倒向左側under的情形，校成field curvature較小的 sXaIQhZ  
&^W91C?<6  
   情形>、倍率色像差(lateral color)都未校正好，需要處理。另外目鏡焦距好像不是你所說的22mm，而是26mm r+WY7'c  
wWNHZ v&  
(4) 物、目鏡要合在一起: H!NyM}jsr  
Xu8_<%  
      (a) 前三面為你的物鏡數據，第3面的thickness設為solve type=marginal ray height其參數height=0  pupil zone=0 A/4HR]  
5V{zdS=  
       (b) 第4面為虛設面，radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 CL-mt5Kx#7  
+Eh^j3W  
        (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> 7~V,=WEe  
*4tJ|m6"Y6  
        (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> Aj;F$(su  
oIP<7gz  
        (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 = NHzh!  
3+E AMn  
              此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter -OS&(7  
G} &{]w@  
lena 2010-03-15 22:57
目镜我还是不懂~~ gJ_{V;R  
GnlP#;  
焦距26怎么得到的？ 7|IOn5  
我是参照《光学仪器设计手册（上）》p331的例子算的 b3G4cO;t;  
[attachment=25035] Awo H d7M  
nVF?.c  
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 HWJ(O/N  
=rA"|=  
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 R&cOhUj22J  
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。 v+ NdO$o  
.{` :  
(2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 /STFXR1@.u  
,9I %t%sb  
(3) 要維持對稱形式，將1、2、3面的曲率半徑設為變數，第1、2、3面間隔為變數 U[EM<5@I  
e6C;A]T2E  
   第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 v=A ]#O%  
      第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 2sj[hI  
      第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 !o+Y" * /  
      第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 Bb 5|+b P  
      第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 ?v4-<ewD  
b'9\j.By  
    即可在優化中維持對稱。 '?Mt*%J@=$  
}Ut*Y*  
(4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣，不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> P|> fO'  
kiLwN nq  
     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 @6eM{3E.  
Gkz\By  
   錯要加以修正。 p^|IN'lx,  
Mu,}?%  
(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 hk =nXv2M  
dzIc X*"  
   說法。我在台灣，所以只能用繁體。 SV2DvrIR  
`nAR/Ye  
(6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) .+|HJ(  
_l`d+ \#  
      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 m0}Pq{ g  
)HHG3cvU  
   、判斷、修改才會進步。 j_::#?o!/  
y0!-].5UH  
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 i3bH^WwE&k  
CH!>RRF  
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？ !S0$W?*  
KIyhvY~  
优化时我选了EFFL，LACL和ASTI。  LACL和ASTI的操作我不会，是不是参数填错了 @>>8CU^~  
b@GL*Z  
我把我做的传上来，你帮我看看吧 Rra3)i`*  
kimclps 2010-03-20 20:45
(1) 目鏡要反轉過來設計，所以第1面是系統的出瞳，設為stop面，和目鏡最後面<此時為第2面> F1m 1%  
:@mBSE/  
      的間隔為出瞳距<先依近軸值做，以後再修正；就是目鏡焦距的(1-1/倍率)=1.2*目鏡焦距>。 {y5v"GR{YM  
L5(7;  
   第2面起依次為目鏡資料，最後一面<第7面>的面間隔以solve 求解marginal height=0。 7R4sd  
:c4iXK0_^?  
(2)  field最大值為1/2 *30=15度而非1度，建議設5個field。 0;Lt  
mGss9eZa  
(3)  目鏡焦距不是該為22嗎?為何初始值為28.5，優化目標為25? 1k=w 9  
1(S0hm[ov  
(4)  優化後像距已經是負值，表示像已經埋到目鏡裡面去了。 7Cx*Ts$  
o!nw/7|  
(5)  目鏡系統用OPDX可能不太適當，建議用TRAR、TRAX、TRAY、TRAC、TRCX、TRCY等 #b u]@/  
D8Ntzsr6  
    擇一使用。 DdU T"%  
9T`$gAI  
(6)  厚度或面間隔要用為變數時，需要加MNEG、MXEG、MNCG、MXCG、MNEA、MXEA、 GyirE`  
S&yKi  
   MNCA、MXCA等選擇合適的指令加以控制。 ~3f`=r3/.  
|p4D!M+$7  
(7)  ASTI只是三次項差。 vy:-a G  
JQi+y;  
(8)  看一下AXCL、FCGS、FCGT、DIMX、DIST的用法。 #6fQ$x(F#j  
Lek!5Ug  
(9)  再試試看吧。 gu~JB  
w'[^RZW:j  
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; B^7B-RBi0  
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? !?AgAsSmc  
Ff eX;pi  
要求: x9DG87P~+  
放大倍数=3 c0 I;8z`b  
目镜的视场角=60度(物镜=20度) /nPNHO>U  
TTL=5~5.5mm N7Kg52|  
目镜方向的出瞳直径=1.2mm MNuBZnO  
Z.^DJ9E<1  
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? VVd9VGvh  
=3~5I&  
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~ 2|6E{o  
学习到很多呢 f9%M:cl  
谢谢分享 pr=f6~Z-y  
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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