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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， 8'J"+TsOW  
 m~"<k d  
(1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 }$5S@,  
Ft)7Wx" S  
(2) 物鏡焦距選擇>80mm以上的doublet，作為起始值(樓主未指定系統總長，否則物鏡焦距可再限縮範圍)。 MHo(j%I1E  
s0,c4y  
(3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 M.|O+K z  
>Qg`Us#y  
(4) 目鏡焦距=物鏡焦距/5，因為最少有80/5=16，因此出瞳距 l>6mm不會有問題。 Hq'mv_}qG  
e]-bB#-A  
vd`;(4i#X  
duanxy 2010-03-11 18:30
为何要加prism啊？
kimclps 2010-03-13 21:48
物鏡是一個正透鏡，所成的像與物比較，是呈上下相反、左右顛倒；如果就依此狀態以目鏡放大， C}grY5 :  
最終像會是上下相反、左右顛倒的像，不利於地上景物的觀察使用。因此，需要使用一組(兩個) |r2 U4 ^  
prism將物鏡的成像變為和物相同的方向。
lena 2010-03-14 14:51
你好，我是初学者，我只要成上下相反，左右颠倒的像就可以了，不要那个prism了。系统总长没有要求，合理就行~ K(P24Z\#  
你能帮我看看设计吗？我选好了参数，但是后面调整像差不会~ 9UlR fl  
SSH))zJ  
我想选用双胶合物镜和对称式目镜 Tjba @^T  
V<&x+?>S  
计算物镜参数： Ce 3{KGBw  
焦距 f’=110mm feg  
视场 2w=6° f5p>oXo4b  
物镜通光直径 D=20mm :^~I@)"ov  
相对孔径 1：5.5 #6O<!{PH6  
选用双胶合物镜。 K,f*}1$qM  
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° .f)&;Af^  
      r            d         glass t"[ xx_i  
                               1,1,1 LLE\;,bv  
181.97       9           K9  l* C>  
-133.05      6          ZF2 0X6|pC~  
-397.2                   1,1,1 D; xRgHn  
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： <Uj~S  
    r         d         glass =[]V$<G'w{  
                              1,1,1 -Zs.4@GH  
  66.8        3.3        K9 zJC!MeN  
-48.84      2.2        ZF2 M\4pTcz{  
-145.81               1,1,1 {C+blzh6  
CG@3z@*?.  
计算目镜各参数： GQ=Zp3[  
视场 2w’=31° r@e/<bz9  
焦距 f’=22mm 2>%|PQ  
相对孔径 1：5.5 H?-Byi  
选用对称式目镜。 $7k"?M_  
根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数： @)[Q6w`x  
     r          d           glass x"/DCcZ  
                                    1,1,1 xi5G?r  
    76.6         1.5           ZF1 bYs K|n  
   24.6          7             K9 / =]h@m-`  
   -30.6        0.1         1,1,1 kD_Ac{{<  
   30.6          7            K9 ']Q4SB"q  
  -24.6        1.5          ZF1 H&$L1CrdL  
  -76.6                      1,1,1 mab921-n  
b)+nNqY|  
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~ e:W]B)0/e  
目镜的像散和轴向色差该如何确定？在zemax里怎么操作？ )Z4ilpU,  
目镜和物镜分别设计好了，又怎么合在一起？ HW|5'opF  
希望你能帮帮我！谢谢啦！ ky2n%<0]  
9i9'Rd`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。 gc<w nm|  
azK7kM~  
(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 : -BV8,1  
7uUo DM  
   (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 != uaB.  
6&J7=g%G  
      微超過一點>。可用AXCL處理。  =1MVF  
<cof   
   (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 gWK[%.Jnw  
$U/|+*  
      也沒關係，因為球差量很小> %XC3V7  
 a,ff8Qm  
(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 o;[?b'\[d  
$@Bd}35 J  
   情形>、倍率色像差(lateral color)都未校正好，需要處理。另外目鏡焦距好像不是你所說的22mm，而是26mm VTUY#+3  
#fGI#]SG?  
(4) 物、目鏡要合在一起: rp&XzMwC4  
l('@~-Zy  
      (a) 前三面為你的物鏡數據，第3面的thickness設為solve type=marginal ray height其參數height=0  pupil zone=0 E|,RM;7  
EvP\;7B  
       (b) 第4面為虛設面，radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 IGnP#@`5]  
?zk#}Ex1  
        (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> =&K8~   
,=IGqw  
        (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> @S<6#zR  
K[q{)>,9  
        (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 @sdHB ./  
e,K.bgi  
              此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter m[}@\y  
]t"X~  
lena 2010-03-15 22:57
目镜我还是不懂~~ eg1Mdg\a  
U4N H9-U'  
焦距26怎么得到的？ YTD&swk  
我是参照《光学仪器设计手册（上）》p331的例子算的 ~p`[z~|  
[attachment=25035] R > [2*o"  
"Q`Le{  
我是菜鸟，目镜的优化我一点也不会，例如自变量，选择三个曲率半径，这是对称的，设为变量优化后就不是对称目镜了，这该怎么办？目镜的转置我也不会 eiQ42x@Z  
/ K(l[M  
哎，我是问题学生~岔个题外话，kimclps你是哪里人啊？为什么用的繁体啊？呵呵 MCAWn H  
对了，我的K9玻璃是装了个中国的玻璃库~
lena 2010-03-15 22:58
你真是救星，我看到了希望~
kimclps 2010-03-17 23:14
(1) 你的檔案我沒辦法打開，解壓縮時出現缺少part2的錯誤訊息。 m al?3*x/  
R; ui 4wg6  
(2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 pr[V*C/  
%O$=%"D6  
(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 "/y SHB[  
P(.XB`  
   第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 ..R JHa6B  
      第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 3Rhoul[S  
      第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 lA` qB1x  
      第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 =$y;0]7Lwi  
      第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 Q@uWh:  
8!{ }WLwb  
    即可在優化中維持對稱。 _^g4/G#13c  
5@J]#bp0M  
(4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣，不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> Rk-G| 52g  
Y!`  pF  
     reverse elements選擇啟始面和結束面，不過通常最前或最後面的thickness轉置後可能有 VU1Wr|  
Xf[;^?]X  
   錯要加以修正。 EiDnUL(W7h  
J|F!$m{  
(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 !"ir}Y%  
-zUBK  
   說法。我在台灣，所以只能用繁體。 #iQF)x| D  
V|TD+7.`QB  
(6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) nIZsKbnw  
Nt;1&dwUb  
      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 _F(Np\%_  
C[';B)a  
   、判斷、修改才會進步。 9{}"tk5$h  
K_n GZ/`[  
lena 2010-03-18 15:51
我把目镜初始参数换了一下，用书上的例子做了一下，与书上结果相距甚远 2r!- zEV  
XSCcumde!  
把3个曲率半径作为变量（把透镜间隔同时作为变量优化以后面目全非了），优化以后数据上看是对称的，layout却不同，什么原因？是不是我哪里设置不当？ Z^BZH/I?  
:*/g~y(fE  
优化时我选了EFFL，LACL和ASTI。  LACL和ASTI的操作我不会，是不是参数填错了 .mNw^>:cq  
3kT?Y7<fv  
我把我做的传上来，你帮我看看吧 j"jQiL_*  
kimclps 2010-03-20 20:45
(1) 目鏡要反轉過來設計，所以第1面是系統的出瞳，設為stop面，和目鏡最後面<此時為第2面> P+y XC^ ,  
ArjRoXDE  
      的間隔為出瞳距<先依近軸值做，以後再修正；就是目鏡焦距的(1-1/倍率)=1.2*目鏡焦距>。 BnfuI  
i8KoJY"  
   第2面起依次為目鏡資料，最後一面<第7面>的面間隔以solve 求解marginal height=0。 /;T tMQt  
"bB0$>0,  
(2)  field最大值為1/2 *30=15度而非1度，建議設5個field。 5i}g$yjZ<  
#?`S+YN!q)  
(3)  目鏡焦距不是該為22嗎?為何初始值為28.5，優化目標為25? vL;>A]oM2  
@FZ_[CYg  
(4)  優化後像距已經是負值，表示像已經埋到目鏡裡面去了。 jo1z#!|Yw}  
`Z#':0Z  
(5)  目鏡系統用OPDX可能不太適當，建議用TRAR、TRAX、TRAY、TRAC、TRCX、TRCY等 +* F e   
Nc HU)  
    擇一使用。 XZS%az1%  
,)N/2M\B-  
(6)  厚度或面間隔要用為變數時，需要加MNEG、MXEG、MNCG、MXCG、MNEA、MXEA、 O)DAYBv^  
^O =G%de  
   MNCA、MXCA等選擇合適的指令加以控制。 >|`1aCg,  
7<=p*  
(7)  ASTI只是三次項差。 cL!A,+S[_  
tSnsjd<6.  
(8)  看一下AXCL、FCGS、FCGT、DIMX、DIST的用法。 ,6#%+u}f  
i`Qa7  
(9)  再試試看吧。 B'mUDW8\D  
a@Zolz_Z  
王昕璨 2010-10-04 15:56
  顶,好东西,谢谢
yang959wei 2010-11-18 20:31
kimclps  厉害啊。
jackqiu 2011-05-10 21:49
看来斑竹对望远系统很了解啊; uJlW$Oc:.  
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? {-Mjs BR  
)pe17T1|  
要求: 717G CL@  
放大倍数=3 yTn<5T[H  
目镜的视场角=60度(物镜=20度) QC!SgV  
TTL=5~5.5mm e2K9CE.O  
目镜方向的出瞳直径=1.2mm X$@qs9?)^  
KT*>OYI  
整个系统只需要2片来设计,焦距该如何分配?? 有什么简单方法直接计算出物镜和目镜的焦距吗? @H3x51PT(m  
*0eV9!y  
非常感谢!
jabil 2013-02-13 13:53
let me see the file
dk111123 2013-03-31 19:14
好厉害的讨论阿~ ()w;~$J  
学习到很多呢 XN>bv|*q  
谢谢分享 Owgy<@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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