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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， ,Pj UlcO_  
_1ax6MwX  
(1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 `xsU'Wd^<  
AGMrBd|J{  
(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)。 v5A8"&Jr  
f#3!Q!C^  
(3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 >A.m`w  
G[lNgVbU@  
(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。 l<-0@(x)  
1kczlTF  
 2p;N|V  
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， T:0#se  
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) _ipY;  
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~ 8)V6yKGO  
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~ eUEO~M2&U{  
^"{txd?6  
我想选用双胶合物镜和对称式目镜 &Ef_p-e-P  
" "{#~X}  
计算物镜参数： Uu(FFd~3  
焦距 f’=110mm zrE Dld9  
视场 2w=6° vN$j @h .  
物镜通光直径 D=20mm &uLC{Ik}  
相对孔径 1：5.5 ~@ML>z 7  
选用双胶合物镜。 (4"Azo*~![  
根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数：f’=299.64  D/f’=1:6  2w=6° n]a/nv  
      r            d         glass hWAZP=H  
                               1,1,1 Y N*"q'Yz_  
181.97       9           K9 xa?   
-133.05      6          ZF2 +ieRpVg  
-397.2                   1,1,1 |yYu!+U  
焦距与设计焦距110mm相差较大，用缩放法得到以下原始系统结构参数： p^X \~Yibs  
    r         d         glass *Ry{}|_8  
                              1,1,1 c5AEn -Q  
  66.8        3.3        K9 hM~zO1XW  
-48.84      2.2        ZF2 `>N_A!pr`  
-145.81               1,1,1 HK4 *+  
]`u_d}`  
计算目镜各参数： M'}iIO`L  
视场 2w’=31° CSNfLGA  
焦距 f’=22mm D.Z4noMA6  
相对孔径 1：5.5 {3){f;b  
选用对称式目镜。 Hi Pd|D  
根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数： lbnH|;`$]m  
     r          d           glass NTy0NH  
                                    1,1,1 IrTMZG  
    76.6         1.5           ZF1 /p7-D;  
   24.6          7             K9 xZ(f_Oy  
   -30.6        0.1         1,1,1 jLCZ JSK  
   30.6          7            K9 ';Ew-u  
  -24.6        1.5          ZF1 Gb_y"rx?0  
  -76.6                      1,1,1 q&0I7OV  
QTbv3#  
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~ k/mO(i%qi  
目镜的像散和轴向色差该如何确定？在zemax里怎么操作？ $Y&rci]  
目镜和物镜分别设计好了，又怎么合在一起？ A-5'OI  
希望你能帮帮我！谢谢啦！ =.yKl*WV{  
 "?(N  
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。 t-3y`31i.  
J-)9>~[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 : \\9$1yg   
5V"g,]'Nd  
   (a) 軸向色差(axial color)，調整成F線在最大口徑處的球差量=C線在零口徑處值<樓主的F線稍 0OAHD'  
d/!R;,^  
      微超過一點>。可用AXCL處理。 OjRJyhzS*  
OD`?BM  
   (b) d線的球差最大口徑處可以讓它稍微over一點，用以補償目鏡會帶進來的under量<不處理 L-QzC<[F/  
XLxr@1   
      也沒關係，因為球差量很小> W&Pp5KR  
j& ~`wGM  
(3) 目鏡部分則像散(astigmatism)<需要將目前倒向左側under的情形，校成field curvature較小的 eh5j  
.uwD;j +#  
   情形>、倍率色像差(lateral color)都未校正好，需要處理。另外目鏡焦距好像不是你所說的22mm，而是26mm "JJEF2e@Z  
l-G] jXu  
(4) 物、目鏡要合在一起: dyN Kok#  
:$gR >.`  
      (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 Mpu8/i gX,  
*oca   
       (b) 第4面為虛設面，radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 l1MVC@'pvP  
 Q  
        (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> N6wCCXd  
ERQc1G]3Dd  
        (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> 4A@77#:J5  
oo{3-+ ?  
        (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 Ccx1#^`  
{ i2QLS  
              此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter g7r_jj%ow  
Fo@cz"%  
lena 2010-03-15 22:57
目镜我还是不懂~~ 8M,AFZ>F  
*`g'*R  
焦距26怎么得到的？ >&g^ `  
我是参照《光学仪器设计手册（上）》p331的例子算的 V ~%C me  
[attachment=25035] <QcQ.b  
Q2(K+!Oe  
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 'Jl |-RUd  
tzn+ M0'  
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 [)wLji7MK  
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。 Wq}Y|0c  
a F!Im}  
(2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 SE7mn6,%\  
P]mJ01@'  
(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 BGOajYD  
: FN-.1C  
   第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 #q mv(VB4  
      第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 J\%SAit@  
      第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 ]I<w;.z  
      第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 !+(c/ gwBh  
      第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 L#6!W  
)kpNg:2p  
    即可在優化中維持對稱。 C4H$w:bVk  
6a!b20IZh  
(4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣，不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> pg9 feIW1  
=73aME}  
     reverse elements選擇啟始面和結束面，不過通常最前或最後面的thickness轉置後可能有 WM8])}<L  
w}WfQj  
   錯要加以修正。 &rbkw<=j  
kuI$VC  
(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 # H)\ts  
]*]#I?&'Hx  
   說法。我在台灣，所以只能用繁體。 ~LF1$Cai  
b'1m 9T780  
(6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) >.1d1#+b  
;BmPP,  
      然後再加入其它自己想要控制的項目例如焦距，AXCL等。但優化是要自己去努力Try後分析 UY}EW`$#m  
s^R$u"pFs  
   、判斷、修改才會進步。 8mM`v  
i*jnC>  
lena 2010-03-18 15:51
我把目镜初始参数换了一下，用书上的例子做了一下，与书上结果相距甚远 dh-?_|"  
| <bZ*7G  
把3个曲率半径作为变量（把透镜间隔同时作为变量优化以后面目全非了），优化以后数据上看是对称的，layout却不同，什么原因？是不是我哪里设置不当？ Y1-=H)G  
"UUoT  
优化时我选了EFFL，LACL和ASTI。  LACL和ASTI的操作我不会，是不是参数填错了 ,:6.Gi)|  
@ *&`1  
我把我做的传上来，你帮我看看吧 #9rCF 3P  
kimclps 2010-03-20 20:45
(1) 目鏡要反轉過來設計，所以第1面是系統的出瞳，設為stop面，和目鏡最後面<此時為第2面> AvZO R  
iit 5IV  
      的間隔為出瞳距<先依近軸值做，以後再修正；就是目鏡焦距的(1-1/倍率)=1.2*目鏡焦距>。 DCSmEy`.  
cXIuGvE&=  
   第2面起依次為目鏡資料，最後一面<第7面>的面間隔以solve 求解marginal height=0。 95.s,'0  
orZwm9#].  
(2)  field最大值為1/2 *30=15度而非1度，建議設5個field。 v`\CzT  
5 D[`nU}  
(3)  目鏡焦距不是該為22嗎?為何初始值為28.5，優化目標為25? L~!Lq4]V\g  
,Yu2K`  
(4)  優化後像距已經是負值，表示像已經埋到目鏡裡面去了。 T?KM}<$(O  
%4x,^ K]  
(5)  目鏡系統用OPDX可能不太適當，建議用TRAR、TRAX、TRAY、TRAC、TRCX、TRCY等 l9+)h }  
TeHxqWx  
    擇一使用。 T!1Np'12zF  
jL*s(Yq  
(6)  厚度或面間隔要用為變數時，需要加MNEG、MXEG、MNCG、MXCG、MNEA、MXEA、 rI'kZ0&  
wpf  
   MNCA、MXCA等選擇合適的指令加以控制。 Eyh(257  
iUq{c+h  
(7)  ASTI只是三次項差。 |]'gd)%S\  
B*^8kc:)L  
(8)  看一下AXCL、FCGS、FCGT、DIMX、DIST的用法。 F>U*Wy  
'e*:eBoyb  
(9)  再試試看吧。 1>)uI@?Rb  
M5`wfF,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; 1Ba.'~:  
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? oRHWb_$"  
\ocC'FmE  
要求: S~\u]j^%y  
放大倍数=3 +K61-Div  
目镜的视场角=60度(物镜=20度) %iD'2e:  
TTL=5~5.5mm v;:. k,E0  
目镜方向的出瞳直径=1.2mm 4~e6z(  
Mo&Po9  
整个系统只需要2片来设计,焦距该如何分配?? 有什么简单方法直接计算出物镜和目镜的焦距吗? EoOwu-{  
|$`I1  
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~ Wa'm]J  
学习到很多呢 }>?"bcJ  
谢谢分享 qdwjg8fo4Z  
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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