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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，  AMD?LjY~  
zYG,x*IH  
(1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 +e8>?dkq  
90qj6.SQ  
(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)。 yD"0=\  
7ITl3>  
(3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 d$_q=ywc  
fQ36Hd?(5  
(4) 目鏡焦距=物鏡焦距/5，因為最少有80/5=16，因此出瞳距 l>6mm不會有問題。 Sn0gTsZ  
C. Ja;RFq  
+:,`sdv6o  
duanxy 2010-03-11 18:30
为何要加prism啊？
kimclps 2010-03-13 21:48
物鏡是一個正透鏡，所成的像與物比較，是呈上下相反、左右顛倒；如果就依此狀態以目鏡放大， U$A7EFK'  
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) }PFt  
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~ 9y^kb+  
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~ wt}%2x} x  
l7'{OB L  
我想选用双胶合物镜和对称式目镜 ~n/Aq*  
:6W^ S/pf  
计算物镜参数： ]<q}WjXD'  
焦距 f’=110mm g8,?S6\nMz  
视场 2w=6° _3.G\/>[K  
物镜通光直径 D=20mm 7V} ]C>G  
相对孔径 1：5.5 kG$E tE#  
选用双胶合物镜。 w#xeua|*I#  
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° ;vJ\]T ml  
      r            d         glass skI(]BDf  
                               1,1,1 p?V ?nCv1O  
181.97       9           K9 6QII&Fg  
-133.05      6          ZF2 |"R_-U  
-397.2                   1,1,1 DikdC5>O>m  
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： `V&1]C8x  
    r         d         glass }Kj Ju;  
                              1,1,1 Y$`eg|$  
  66.8        3.3        K9 T A\4uy6o  
-48.84      2.2        ZF2 VT% KN`l  
-145.81               1,1,1 _%'L@[ H  
j,C,5l=  
计算目镜各参数： Ufdl|smt1  
视场 2w’=31° `ke3+%uj o  
焦距 f’=22mm w; 4jx(  
相对孔径 1：5.5 ~H^'al2PK  
选用对称式目镜。 ~+N76BX  
根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数： BTTLy^  
     r          d           glass |(V?,^b^ro  
                                    1,1,1 PS=e\(6QC  
    76.6         1.5           ZF1 22`oFXb'  
   24.6          7             K9 oZvA~]x9\  
   -30.6        0.1         1,1,1 >ZT& `E  
   30.6          7            K9 9 Uha2o  
  -24.6        1.5          ZF1 XXW]0{k:y  
  -76.6                      1,1,1 e}42/>}#D  
oW 1"%i%  
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~ w 66 v\x~  
目镜的像散和轴向色差该如何确定？在zemax里怎么操作？ qoj^_s6  
目镜和物镜分别设计好了，又怎么合在一起？ *@_u4T7|{  
希望你能帮帮我！谢谢啦！ )Hbb&F  
mC i[Ps  
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。 y 'OlQ2U  
i+f7  
(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 : }A]BpSEP  
dUS  ZNY  
   (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 KOjluP  
6*IpAIh  
      微超過一點>。可用AXCL處理。 ~eP  
nV}8M  
   (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 #G_F`&  
u~W{RHClW  
      也沒關係，因為球差量很小> ?^ZXU0IkP  
BQ#3QL't  
(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 rH&G<o&,  
17}$=#SX  
   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 hd B |#t  
UVz/n68\k7  
(4) 物、目鏡要合在一起: +$47v$p  
"PMQyzl  
      (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 < f(?T`  
hq#kvvi{f  
       (b) 第4面為虛設面，radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 9R p2W  
I&Jt> O4  
        (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> n`(~O O  
<},1Ncl  
        (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> H}Ucrv:  
?  -3\  
        (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 q"akrI38  
;+ azeW ^  
              此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter ,_jC$  
xRum*}|4  
lena 2010-03-15 22:57
目镜我还是不懂~~ ;W]\rft[  
m&*JMA;^  
焦距26怎么得到的？ Vi *e@IP/  
我是参照《光学仪器设计手册（上）》p331的例子算的 Kcy@$uF{2  
[attachment=25035] u0 QzLi,  
lk3=4|?zsE  
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 X6\ sF"E  
|kJ%`j(7R  
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 :Y P#  
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。 nXy>7H[0  
q?):oJ  
(2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 $pyOn2}  
>R\lqLILb,  
(3) 要維持對稱形式，將1、2、3面的曲率半徑設為變數，第1、2、3面間隔為變數 &V7M}@  
424(3-/v;  
   第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 PPkx4S_>  
      第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 - VxDNT}Tr  
      第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 Djq!P  
      第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 ;G\8jP'   
      第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 tM4 Cx  
r [:   
    即可在優化中維持對稱。 "ZwKk G  
) ZfdQ3  
(4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣，不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> C;+h.;}<D  
{vEOn-(7  
     reverse elements選擇啟始面和結束面，不過通常最前或最後面的thickness轉置後可能有 1)m@?CaI`  
U8.7>ENnP&  
   錯要加以修正。 Ep9W-n?}  
zcrY>t#l  
(5) 每個人都是由不懂開始學起，有些經驗後要回饋提攜後輩，因此無所謂問題學生或救星的 ^D%FX!$  
z2_6??tS/c  
   說法。我在台灣，所以只能用繁體。 ~6YMD  
[NMVoBvG  
(6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) Ae]sGU|?'  
L){iA-k;Ec  
      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 }}v9 `F  
&>d:R_Q]  
   、判斷、修改才會進步。  ]^'@ [<  
|a1{ve[  
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 7xRl9  
2 3OC2|  
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？ HK`I\,K  
Bn@(zHG+5&  
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 }\J2?Et{  
svxw^ 0~a  
我把我做的传上来，你帮我看看吧 YIw1  
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> q`-;AG|xF  
C8 \5A8c  
      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>。 MxT-1&XL  
p w8 s8?  
   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。 ]a5 f2lE  
C74a(Bk}H  
(2)  field最大值為1/2 *30=15度而非1度，建議設5個field。 }zhGS!fO  
I f\fLhM  
(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? "g$IP9?U  
%CK^Si%+  
(4)  優化後像距已經是負值，表示像已經埋到目鏡裡面去了。 u\C lP#  
?@E!u|]K  
(5)  目鏡系統用OPDX可能不太適當，建議用TRAR、TRAX、TRAY、TRAC、TRCX、TRCY等 w!fE;H8w6  
dKdj`wB  
    擇一使用。 1t)il^p4[;  
w.[ "p9tc  
(6)  厚度或面間隔要用為變數時，需要加MNEG、MXEG、MNCG、MXCG、MNEA、MXEA、 hCC<?5q  
)wT-8o  
   MNCA、MXCA等選擇合適的指令加以控制。 EK4d_L]I  
yu;P +G  
(7)  ASTI只是三次項差。 Hy^N!rBxfO  
PYGRsrcFd#  
(8)  看一下AXCL、FCGS、FCGT、DIMX、DIST的用法。 euC&0Ee2  
Ytl4kaYS  
(9)  再試試看吧。 @nux9MX<9  
G K7![p  
王昕璨 2010-10-04 15:56
  顶,好东西,谢谢
yang959wei 2010-11-18 20:31
kimclps  厉害啊。
jackqiu 2011-05-10 21:49
看来斑竹对望远系统很了解啊; C#Na&m  
我最近在研究一个简单的望远系统,但始终不太明白该如何去设计,可以指点下不? [Al&  
(L/_^!ZX  
要求: h2XfC. f  
放大倍数=3 "thdPZ  
目镜的视场角=60度(物镜=20度) ~vyf4TF<#  
TTL=5~5.5mm oM>Z;QVRC:  
目镜方向的出瞳直径=1.2mm 5yP\I+Fm  
 |'B7v i)  
整个系统只需要2片来设计,焦距该如何分配?? 有什么简单方法直接计算出物镜和目镜的焦距吗? i%0ur}p  
~XO Ts  
非常感谢!
jabil 2013-02-13 13:53
let me see the file
dk111123 2013-03-31 19:14
好厉害的讨论阿~ y ~U #veY  
学习到很多呢 OG>}M$ Ora  
谢谢分享 1pgU}sRk  
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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