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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， T _9ZI|Jx  
Y l3[~S  
(1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20  |ukdn2Q  
{$TB#=G  
(2) 物鏡焦距選擇>80mm以上的doublet，作為起始值(樓主未指定系統總長，否則物鏡焦距可再限縮範圍)。 hz|z&vyP  
>@89k^#Vc  
(3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 7LZb*+>  
c:_i)":  
(4) 目鏡焦距=物鏡焦距/5，因為最少有80/5=16，因此出瞳距 l>6mm不會有問題。 .q[sk  
LW 3J$Am  
>,]e[/p  
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， F$yFR  
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) #YYvc`9  
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~ _ ,1kcDu  
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~ G`lhvpifG  
mb`}sTU).  
我想选用双胶合物镜和对称式目镜 VP[!ji9P   
WK)k-A^q  
计算物镜参数： 0Lz56e'j  
焦距 f’=110mm x]+KO)I  
视场 2w=6° $"n)C  
物镜通光直径 D=20mm m]}"FMH$  
相对孔径 1：5.5 OxGCpbh*7o  
选用双胶合物镜。 Kf<_A{s  
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° r9'H7J  
      r            d         glass >5:e1a?9  
                               1,1,1 a} 7KpKCD  
181.97       9           K9 HZ4 ^T7G  
-133.05      6          ZF2 X.Y)'qSf  
-397.2                   1,1,1 +~.Jw#HqS  
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： s/0FSv x  
    r         d         glass 'eY[?LJ]U  
                              1,1,1 X1qj l_A  
  66.8        3.3        K9 /j\TmcnU^  
-48.84      2.2        ZF2 *!s?hHv  
-145.81               1,1,1 P>Rqy  
Xn'>k[}<k  
计算目镜各参数： 4\WkXwoqQO  
视场 2w’=31° rX}==`#\  
焦距 f’=22mm \eN/fTPm  
相对孔径 1：5.5 RtQfE+  
选用对称式目镜。 3? CpylCO  
根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数： mU>* NP(L  
     r          d           glass m 4LM10  
                                    1,1,1 p5t#d)  
    76.6         1.5           ZF1 w~?eX/;  
   24.6          7             K9 6x8|v7cMH  
   -30.6        0.1         1,1,1 t^;Fq{>  
   30.6          7            K9 [M>_(u6  
  -24.6        1.5          ZF1 hd%F7D5  
  -76.6                      1,1,1 XYTcG;_z  
D|#(zjl@  
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~ u#|Jl|aT  
目镜的像散和轴向色差该如何确定？在zemax里怎么操作？ y^BM*CI  
目镜和物镜分别设计好了，又怎么合在一起？ !qve1H4d2  
希望你能帮帮我！谢谢啦！ hKeh9 Bt  
..mz!:Zs0  
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。 \ziF(xTvqG  
Vd~k4  
(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 : Z^S!w;eu  
x|5/#H  
   (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 <0}'#9>O  
z"`?<A&u  
      微超過一點>。可用AXCL處理。 {eV_+@dT  
RL9P:] ^  
   (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 +__Rk1CVh  
`BY`ltW  
      也沒關係，因為球差量很小> 1XRVbQt  
 1qF.0  
(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 krU2S-  
Kfl+8UR5=  
   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 _Qas+8NW  
MvFXVCT#  
(4) 物、目鏡要合在一起: ^bGi_YC  
=c'LG   
      (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 Fjb[Ev  
?9A[;j|a0  
       (b) 第4面為虛設面，radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 ) |a5Qxz  
u:$x,Q  
        (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> X)+N>8o?N  
0M p>X  
        (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> 1;V5b+b  
107SXYdhI  
        (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 ptcU_*Gd  
DS fKUx&  
              此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter Xs/hqIXB  
sYzG_* )  
lena 2010-03-15 22:57
目镜我还是不懂~~ eIO}/npT]Q  
I.>LG  
焦距26怎么得到的？ jy?^an}#h  
我是参照《光学仪器设计手册（上）》p331的例子算的 x[X.// :  
[attachment=25035] $#!~K2$  
CY:pYke=  
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 #df43_u  
>dM'UpN@  
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 P/_XDP./U  
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。 U{x'@/Ld  
H\^^p!^)  
(2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 .cb mCFXL  
yDKX,  
(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 #yqcUbJY0R  
WM#!X!Vo  
   第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 |!|`Je3 K  
      第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 > + SEze  
      第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 S$#Awen"@  
      第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 |LQmdgVr$  
      第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 iPIA&)x}  
h3:,Gbyap  
    即可在優化中維持對稱。 oH;Y}h  
$qvNv[  
(4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣，不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> ^\!^#rO  
lyV]-w  
     reverse elements選擇啟始面和結束面，不過通常最前或最後面的thickness轉置後可能有 s(dox; d  
sqy5rug  
   錯要加以修正。 qUo(hbp  
8_uDxd  
(5) 每個人都是由不懂開始學起，有些經驗後要回饋提攜後輩，因此無所謂問題學生或救星的 H$;\TG@,  
[`&cA#C9Yp  
   說法。我在台灣，所以只能用繁體。 z/TRqD  
BP7_o63/G  
(6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) E )PEKWK\  
83dOSS2  
      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 ovHbs^H%  
5!Guf?i  
   、判斷、修改才會進步。 >!$4nxq2>  
HCP Be2  
lena 2010-03-18 15:51
我把目镜初始参数换了一下，用书上的例子做了一下，与书上结果相距甚远 LC}]6  
<sTa Xaq?  
把3个曲率半径作为变量（把透镜间隔同时作为变量优化以后面目全非了），优化以后数据上看是对称的，layout却不同，什么原因？是不是我哪里设置不当？ *)w 8fq  
! 87ebo  
优化时我选了EFFL，LACL和ASTI。  LACL和ASTI的操作我不会，是不是参数填错了 ]*@7o^4i  
* T-XslI  
我把我做的传上来，你帮我看看吧 bi5'-.B  
kimclps 2010-03-20 20:45
(1) 目鏡要反轉過來設計，所以第1面是系統的出瞳，設為stop面，和目鏡最後面<此時為第2面> l 0 1Lg6+S  
tpVtbh1)u  
      的間隔為出瞳距<先依近軸值做，以後再修正；就是目鏡焦距的(1-1/倍率)=1.2*目鏡焦距>。 `R^)< v*  
=?}'\ >G "  
   第2面起依次為目鏡資料，最後一面<第7面>的面間隔以solve 求解marginal height=0。 \/5 8#  
|[qI2-el?  
(2)  field最大值為1/2 *30=15度而非1度，建議設5個field。 ( R0   
S`-z$ph}  
(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? &K7g8x"x.  
ZF`ckWT:-N  
(4)  優化後像距已經是負值，表示像已經埋到目鏡裡面去了。 XnNK )dUT}  
f(3#5288  
(5)  目鏡系統用OPDX可能不太適當，建議用TRAR、TRAX、TRAY、TRAC、TRCX、TRCY等 \UiuJ+  
A*$vk2VWw  
    擇一使用。 IXH;QwR:  
> 4^U=T#  
(6)  厚度或面間隔要用為變數時，需要加MNEG、MXEG、MNCG、MXCG、MNEA、MXEA、 E 1>3[3  
UqAvFCy  
   MNCA、MXCA等選擇合適的指令加以控制。 G1D(-X4ALZ  
0 xXAhv-)O  
(7)  ASTI只是三次項差。 zgO?%O  
=e4,)Wd9&  
(8)  看一下AXCL、FCGS、FCGT、DIMX、DIST的用法。 4(Mt6{q  
0!^{V:DtQ  
(9)  再試試看吧。 {u!,TDt*  
uW[ <?sFG  
王昕璨 2010-10-04 15:56
  顶,好东西,谢谢
yang959wei 2010-11-18 20:31
kimclps  厉害啊。
jackqiu 2011-05-10 21:49
看来斑竹对望远系统很了解啊; JY /Cd6\  
我最近在研究一个简单的望远系统,但始终不太明白该如何去设计,可以指点下不? pIh@!C  
b)df V=  
要求: \^_F>M  
放大倍数=3 T$+}Srb  
目镜的视场角=60度(物镜=20度) Y H?>2u  
TTL=5~5.5mm {yJ{DU?%Y  
目镜方向的出瞳直径=1.2mm v7g-M  
q k !Q2W  
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? Q@M,:0+cy  
]CTu |  
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~ )2R:P`U  
学习到很多呢 r*kk/ $,2  
谢谢分享 t4,6`d?C  
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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