首页 -> 登录 -> 注册 -> 回复主题 -> 发表主题
光行天下 -> 显微镜,望远镜光学设计 -> 请教各位开普勒望远系统设计 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

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， 54w..8'  
&C+pen) Z  
(1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 dw8Ce8W  
wTGH5}QZ+  
(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)。 &oTUj'$  
D0D0=s  
(3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 ([='LyH];z  
Bg*Oj)NM  
(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。 s HSZIkB-r  
u|.L7 3<j%  
Q&;dXE h  
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， (7G5y7wI"  
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) -gl7mO*  
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~ jemg#GB8  
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~ 0 V:z(r  
o[W7'1O  
我想选用双胶合物镜和对称式目镜 n0:Y* Op  
ML!Z m[I9  
计算物镜参数： 4~8++b1/;  
焦距 f’=110mm UUGwXq96i  
视场 2w=6° Iq`:h&'!L  
物镜通光直径 D=20mm rYbb&z!u  
相对孔径 1：5.5 SyFO f  
选用双胶合物镜。 Bkvh]k;F8  
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° Q<.84 7 )  
      r            d         glass UGK4uK+I`  
                               1,1,1 gwtR<2,p  
181.97       9           K9 s_A<bW566F  
-133.05      6          ZF2 sHx>UvN6  
-397.2                   1,1,1 z{w!yMp"  
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： 8_6\>hW&  
    r         d         glass s)ymm7?  
                              1,1,1 ^fT|Wm<  
  66.8        3.3        K9 h=uwOi6}  
-48.84      2.2        ZF2 Ly1V@  
-145.81               1,1,1 \*Ro a&<!  
]p/f@j?LU  
计算目镜各参数： h0ufl.N_%  
视场 2w’=31° n$n)!XL/  
焦距 f’=22mm L|Zja*  
相对孔径 1：5.5 SnsOuC5Ah  
选用对称式目镜。 vs-%J 6}G  
根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数： Z?yMy zT  
     r          d           glass $gU6=vN1#  
                                    1,1,1 #'N"<o[  
    76.6         1.5           ZF1 ?YzOA${  
   24.6          7             K9 dGU io?  
   -30.6        0.1         1,1,1 Ww&~ZZZ {  
   30.6          7            K9 &L[oQni];2  
  -24.6        1.5          ZF1 XLe8]y=  
  -76.6                      1,1,1 6KuB<od  
m%Ah]x;  
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~ B2\R#&X.  
目镜的像散和轴向色差该如何确定？在zemax里怎么操作？ x9Veg4Z7  
目镜和物镜分别设计好了，又怎么合在一起？ X_yAx)Do  
希望你能帮帮我！谢谢啦！ $Fx:w  
-I-u.!  
lena 2010-03-14 15:15
请各位大侠指点指点~
kimclps 2010-03-15 17:23
(1) ZEMAX裏沒有K9的材料，所以我用H-K9L取代，應該非常接近。 *7.EL`8  
X2>qx^jT  
(2) 物鏡部分非常接近了，如果說還有要改進的大概有以下兩點 : gd~# uR\  
F/c7^  
   (a) 軸向色差(axial color)，調整成F線在最大口徑處的球差量=C線在零口徑處值<樓主的F線稍 KLqn`m`O;  
ATq)8Rm\  
      微超過一點>。可用AXCL處理。 L'XX++2  
"vVL52HwB  
   (b) d線的球差最大口徑處可以讓它稍微over一點，用以補償目鏡會帶進來的under量<不處理 5 fpBzn$  
x2gnB@t  
      也沒關係，因為球差量很小> sU>!sxW  
cR.[4rG'  
(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 a%f?OsY  
'_)NI  
   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 WR'm<u  
Z]-C,8MM  
(4) 物、目鏡要合在一起: ="fq.Tt  
99Jk<x k  
      (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 fJ"#c<n  
QIl![%  
       (b) 第4面為虛設面，radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 VT.BHZ  
<YU+W"jQT  
        (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> jA ?tDAx`  
1]eh0H  
        (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> vwZd@%BO  
Of| e]GR  
        (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 -]=-IiC#  
WH Zz?|^  
              此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter XAN{uD^3\%  
Vg1! u+`<  
lena 2010-03-15 22:57
目镜我还是不懂~~  >m!l5/  
 )]2yTG[  
焦距26怎么得到的？ 5- Q`v/w;  
我是参照《光学仪器设计手册（上）》p331的例子算的 A[juzOn\  
[attachment=25035] {},rbQ -  
dvUBuY^[  
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 q?C)5(  
#UREFwSL  
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 -C$Z%I7 0  
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。 LkFXUt?  
XezO_V  
(2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 zE V J  
QjfQoT F  
(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 n3{m "h3  
5*1wQlL  
   第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 ?V_Qa0k  
      第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 x q93>Hs  
      第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 /p') u3  
      第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 (^g?/i1@d  
      第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 +j5u[X  
#)%N+Odnr  
    即可在優化中維持對稱。 o a,Ju  
R<mLG $  
(4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣，不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> 9/w'4bd  
<p(&8P  
     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 :=04_5 z  
zY8"\ZB  
   錯要加以修正。 uK]@! gz  
S=lA^#'UdX  
(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 Yfy6o6*:  
fiTMS:  
   說法。我在台灣，所以只能用繁體。 R~b9)  
HSx~Fs^J  
(6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) my")/e  
s<qSelj  
      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-TwrX  
=!xeki]|9  
   、判斷、修改才會進步。 XzQ=8r>l  
:EyH'v  
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 eEJ8j_G  
tZ[BfO  
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？ ~0?p @8  
}M/w 0U0o  
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 QN-n9f8  
6K P!o  
我把我做的传上来，你帮我看看吧 VO(Ck\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> GMU<$x8o  
|dD!@K  
      的間隔為出瞳距<先依近軸值做，以後再修正；就是目鏡焦距的(1-1/倍率)=1.2*目鏡焦距>。 L5yxaF{]  
p%IR4f  
   第2面起依次為目鏡資料，最後一面<第7面>的面間隔以solve 求解marginal height=0。 |f8by\Q86=  
O)Nt"k7 b  
(2)  field最大值為1/2 *30=15度而非1度，建議設5個field。 0 P/A  
B\|>i~u(  
(3)  目鏡焦距不是該為22嗎?為何初始值為28.5，優化目標為25? /_,~dt  
Z;S*fS-_  
(4)  優化後像距已經是負值，表示像已經埋到目鏡裡面去了。 bS/`G0!  
5?;'26iC  
(5)  目鏡系統用OPDX可能不太適當，建議用TRAR、TRAX、TRAY、TRAC、TRCX、TRCY等 B<1*p,z  
94APjqV6'  
    擇一使用。 <zZAVGb4I  
c7s4 g-  
(6)  厚度或面間隔要用為變數時，需要加MNEG、MXEG、MNCG、MXCG、MNEA、MXEA、 |@nvg>mu  
CG9X3%xO%  
   MNCA、MXCA等選擇合適的指令加以控制。 77i |a]Kd  
NH 'RU`U)  
(7)  ASTI只是三次項差。 6xL=JSi~  
?%Y?z ]L#  
(8)  看一下AXCL、FCGS、FCGT、DIMX、DIST的用法。 ? |8&!F  
bwVv#Z\r  
(9)  再試試看吧。 sQJM 4'8f  
6j"(/X|Ex5  
王昕璨 2010-10-04 15:56
  顶,好东西,谢谢
yang959wei 2010-11-18 20:31
kimclps  厉害啊。
jackqiu 2011-05-10 21:49
看来斑竹对望远系统很了解啊; K+v 250J$-  
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? "fpj"lf-  
,xD{A}}V  
要求: FG#j0#|*  
放大倍数=3 eaX`S.!jR  
目镜的视场角=60度(物镜=20度) T@yH. 4D  
TTL=5~5.5mm tB_V%qH  
目镜方向的出瞳直径=1.2mm tMAa$XrZj  
=oQzL  
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? >t D-kzN  
cJA :vHyw  
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~ 7Ck;LF}>0  
学习到很多呢 #Ejly2C,  
谢谢分享 d:pp,N~2o  
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
查看本帖完整版本: [-- 请教各位开普勒望远系统设计 --] [-- top --]

Copyright © 2005-2026 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计