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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， ^/<|f,2  
4m\([EO  
(1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 UFf,+4q  
?Q?598MC  
(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)。 xEC 2@J  
gmDR{loX  
(3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 j.B>v\b_3  
x=vK EyS@  
(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。 ^vW$XRnt  
B j=@&;  
/tzlbI]z  
duanxy 2010-03-11 18:30
为何要加prism啊？
kimclps 2010-03-13 21:48
物鏡是一個正透鏡，所成的像與物比較，是呈上下相反、左右顛倒；如果就依此狀態以目鏡放大， :~er h}~ps  
最終像會是上下相反、左右顛倒的像，不利於地上景物的觀察使用。因此，需要使用一組(兩個) 1lsLG+Rpxi  
prism將物鏡的成像變為和物相同的方向。
lena 2010-03-14 14:51
你好，我是初学者，我只要成上下相反，左右颠倒的像就可以了，不要那个prism了。系统总长没有要求，合理就行~ xl9(ze  
你能帮我看看设计吗？我选好了参数，但是后面调整像差不会~ 0O[l?e4,8{  
cd+^=esSO  
我想选用双胶合物镜和对称式目镜 pALJl[Cb  
OW#_ty_ul  
计算物镜参数： -O%[!&`  
焦距 f’=110mm 1J&#&\,f&  
视场 2w=6° #4N >d~  
物镜通光直径 D=20mm sjb-Me?  
相对孔径 1：5.5 #@E(<Pu4`  
选用双胶合物镜。 +dM.-wW  
根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数：f’=299.64  D/f’=1:6  2w=6° .aJ%am/:%  
      r            d         glass zsQF,7/}B  
                               1,1,1 7JS#a=D#  
181.97       9           K9 7PA=)a\  
-133.05      6          ZF2 A6Q c;v+  
-397.2                   1,1,1 v4D!7 t&v"  
焦距与设计焦距110mm相差较大，用缩放法得到以下原始系统结构参数： 2^J/6R$  
    r         d         glass U1jSUkqb  
                              1,1,1 Kk`<f d  
  66.8        3.3        K9 jzQ I>u  
-48.84      2.2        ZF2 ;M-,HK4=  
-145.81               1,1,1 umryA{Ps  
Hva{A #  
计算目镜各参数： 4rm87/u*0  
视场 2w’=31° QY =QQG  
焦距 f’=22mm Kn. iyR  
相对孔径 1：5.5 7> )l{7  
选用对称式目镜。 .T{U^0 )  
根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数： q 7`   
     r          d           glass PK8V2Ttv  
                                    1,1,1 }^Z< dbt  
    76.6         1.5           ZF1 [&Lxz~W][  
   24.6          7             K9 -: C[P  
   -30.6        0.1         1,1,1 cmae&Atotw  
   30.6          7            K9 j~.u>4  
  -24.6        1.5          ZF1 pRmEryR(U  
  -76.6                      1,1,1 |\/~ 8qP  
[|jIC  
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~  *6'_5~G  
目镜的像散和轴向色差该如何确定？在zemax里怎么操作？ L^&do98  
目镜和物镜分别设计好了，又怎么合在一起？ ^,>}%1\  
希望你能帮帮我！谢谢啦！ ,d5ia4\K  
bnIf}ut-G  
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。 +ESX.Vel  
N <ja6Ac  
(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 : ]rKH|i  
aIY$5^x  
   (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 ;9 lqSv/6  
I):m6y@  
      微超過一點>。可用AXCL處理。 4c~*hMr y  
}6F_2S3c  
   (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 "bL P3  
lrM.RM96  
      也沒關係，因為球差量很小> X+fu hcn  
hn*}5!^  
(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 g4?Q.'dZr  
A632 :V  
   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 9N`+ O  
Q3'(f9 x  
(4) 物、目鏡要合在一起: Nu>sp,|A  
u66TrYStG  
      (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 y=y/d>=w  
]=O{7#  
       (b) 第4面為虛設面，radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 nI((ki}v  
e<&_tx   
        (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> mg/C Ux  
 WMt&8W5  
        (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> ]0at2  
k 2 mkOb  
        (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 zzDNWPzsA  
ZdJVs/33Vn  
              此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter n#/U@qVgc  
!8H!Fj`|j  
lena 2010-03-15 22:57
目镜我还是不懂~~ `,8R~-GPD  
9 up* g  
焦距26怎么得到的？ f0fqDmn  
我是参照《光学仪器设计手册（上）》p331的例子算的 cE_Xo.:Y,  
[attachment=25035] !@]h@MC$7  
\e5,`  
我是菜鸟，目镜的优化我一点也不会，例如自变量，选择三个曲率半径，这是对称的，设为变量优化后就不是对称目镜了，这该怎么办？目镜的转置我也不会 I _Mqh4];  
Nsy9 h}+A  
哎，我是问题学生~岔个题外话，kimclps你是哪里人啊？为什么用的繁体啊？呵呵 :BrnRW64  
对了，我的K9玻璃是装了个中国的玻璃库~
lena 2010-03-15 22:58
你真是救星，我看到了希望~
kimclps 2010-03-17 23:14
(1) 你的檔案我沒辦法打開，解壓縮時出現缺少part2的錯誤訊息。 {H7$uiq3:B  
hnfrnYH  
(2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 ED =BZR  
_QtQPK\+  
(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 1H2u,{O  
Fy+7{=?^F  
   第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 uBL~AC3>O  
      第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 f^yLwRUD  
      第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 JD\-X(O  
      第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 SJ|.% gn  
      第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 +Muia5G  
kI1{>vYD  
    即可在優化中維持對稱。  M$-(4 0  
kod_ 1LD  
(4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣，不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> Wn9Mr2r!*,  
iRr& 'k  
     reverse elements選擇啟始面和結束面，不過通常最前或最後面的thickness轉置後可能有 PTV`=vtj  
`a1R "A  
   錯要加以修正。 Dm`U|<o  
Qre&N _  
(5) 每個人都是由不懂開始學起，有些經驗後要回饋提攜後輩，因此無所謂問題學生或救星的 :Tl6:=B  
MH~qfH>K  
   說法。我在台灣，所以只能用繁體。 *]UEF_  
1X:whS5S  
(6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) <?va) ou  
>~bj7M6t  
      然後再加入其它自己想要控制的項目例如焦距，AXCL等。但優化是要自己去努力Try後分析 / )u,Oa  
q-)_Qco  
   、判斷、修改才會進步。 3b/vyZF  
;cHI3V  
lena 2010-03-18 15:51
我把目镜初始参数换了一下，用书上的例子做了一下，与书上结果相距甚远 o%JIJ7M  
rls#g w  
把3个曲率半径作为变量（把透镜间隔同时作为变量优化以后面目全非了），优化以后数据上看是对称的，layout却不同，什么原因？是不是我哪里设置不当？ )aA9z(x  
'!L1z45  
优化时我选了EFFL，LACL和ASTI。  LACL和ASTI的操作我不会，是不是参数填错了 HkB<RsS$p_  
YbBH6R Zr  
我把我做的传上来，你帮我看看吧 %_=R&m'n`  
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> $U.'K!B  
G(3la3\(  
      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>。 B91PlM.  
pC.T)k  
   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。 S7>gNE;%]u  
KcF+!;:  
(2)  field最大值為1/2 *30=15度而非1度，建議設5個field。 =sVt8FWGY  
<%JO 3E  
(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? ,%G2>PBt  
[cAg'R6  
(4)  優化後像距已經是負值，表示像已經埋到目鏡裡面去了。 ]TprPU39  
29DWRJU  
(5)  目鏡系統用OPDX可能不太適當，建議用TRAR、TRAX、TRAY、TRAC、TRCX、TRCY等 05LQh  
? Z fhz   
    擇一使用。 1 b%7FrPkd  
^aWNtY' :  
(6)  厚度或面間隔要用為變數時，需要加MNEG、MXEG、MNCG、MXCG、MNEA、MXEA、 D ;I;,Z  
17 iq  
   MNCA、MXCA等選擇合適的指令加以控制。 V xs`w  
% x;!s=U  
(7)  ASTI只是三次項差。 Z6@J-<u  
G QBN-Qv  
(8)  看一下AXCL、FCGS、FCGT、DIMX、DIST的用法。 ",_  
ov>L-  
(9)  再試試看吧。 Z*3}L  
^#nWgo7{7  
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; C>VZf,JE1  
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? s4k%ty}  
Y &+/[ [  
要求: dV  
放大倍数=3 SnU{ZGR>sP  
目镜的视场角=60度(物镜=20度) CxQ,yd;>  
TTL=5~5.5mm >iJuR.:OO  
目镜方向的出瞳直径=1.2mm umn^QZ,  
?M(Wx  
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? @!O{>`  
xhS/X3<th  
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~ e1Hx"7ew_  
学习到很多呢 nQmYeM  
谢谢分享 >f8,YisH  
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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