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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， f!3$xu5  
: h"Bf@3  
(1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 *.4VO+^  
Hr?_`:  
(2) 物鏡焦距選擇>80mm以上的doublet，作為起始值(樓主未指定系統總長，否則物鏡焦距可再限縮範圍)。 MF7q*f  
oxs0)B  
(3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 =Nyq1~   
M_<? <>|  
(4) 目鏡焦距=物鏡焦距/5，因為最少有80/5=16，因此出瞳距 l>6mm不會有問題。 b7thu5  
1MntTIT  
:A~6Gk92A  
duanxy 2010-03-11 18:30
为何要加prism啊？
kimclps 2010-03-13 21:48
物鏡是一個正透鏡，所成的像與物比較，是呈上下相反、左右顛倒；如果就依此狀態以目鏡放大， =vd9mb-  
最終像會是上下相反、左右顛倒的像，不利於地上景物的觀察使用。因此，需要使用一組(兩個) _LVi}mM  
prism將物鏡的成像變為和物相同的方向。
lena 2010-03-14 14:51
你好，我是初学者，我只要成上下相反，左右颠倒的像就可以了，不要那个prism了。系统总长没有要求，合理就行~ uBr^TM$k&  
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~ /o$C=fDF  
DlD;rL=  
我想选用双胶合物镜和对称式目镜 +7`7cOqXg  
i4Ps#R_wx  
计算物镜参数： lQkCA-  
焦距 f’=110mm r5k{mV+  
视场 2w=6° _LYI#D  
物镜通光直径 D=20mm VL[}  
相对孔径 1：5.5 &jbZL5  
选用双胶合物镜。 X(YR).a~  
根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数：f’=299.64  D/f’=1:6  2w=6° 1N3qMm^  
      r            d         glass [EdX6  
                               1,1,1 dKG2f  
181.97       9           K9 kMCg fL  
-133.05      6          ZF2 a 8(mU%  
-397.2                   1,1,1 ` oPUf!  
焦距与设计焦距110mm相差较大，用缩放法得到以下原始系统结构参数： I(bxCiRV  
    r         d         glass ['`Vg=O.{  
                              1,1,1 acPX2B[jJ  
  66.8        3.3        K9 D^\gU-8M  
-48.84      2.2        ZF2 MBjo9P(  
-145.81               1,1,1 [v,Y-}wQ)  
=IIB~h[TB  
计算目镜各参数： = Ff2  
视场 2w’=31° r_p4pxs  
焦距 f’=22mm 4^OPzg6Z%p  
相对孔径 1：5.5 zfm-v U  
选用对称式目镜。 hFLLg|@  
根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数： A;ti$jy  
     r          d           glass ;7 F'xz"  
                                    1,1,1 n/zTS3<  
    76.6         1.5           ZF1 v 7g?  
   24.6          7             K9 x2_?B[z  
   -30.6        0.1         1,1,1 :m{;<LRV  
   30.6          7            K9 zCuN 8  
  -24.6        1.5          ZF1 5nQxVwY  
  -76.6                      1,1,1 !! \O B6  
'Cq)/}0  
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~ xGBp+j1H  
目镜的像散和轴向色差该如何确定？在zemax里怎么操作？ ywCF{rRd  
目镜和物镜分别设计好了，又怎么合在一起？ ZD`9Ez)5  
希望你能帮帮我！谢谢啦！ m })EYs1  
xO` `X<  
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。 Mu>WS)1lS  
H\[:uUK5\  
(2) 物鏡部分非常接近了，如果說還有要改進的大概有以下兩點 : zF-M9f$_PY  
:OFL@byS  
   (a) 軸向色差(axial color)，調整成F線在最大口徑處的球差量=C線在零口徑處值<樓主的F線稍 qe@ctHpn  
7hLdCSX  
      微超過一點>。可用AXCL處理。 P+/6-CJ  
X v2u7T\  
   (b) d線的球差最大口徑處可以讓它稍微over一點，用以補償目鏡會帶進來的under量<不處理 s${|A =  
mY& HK)  
      也沒關係，因為球差量很小> V+yyy- /  
o$[alh;c+W  
(3) 目鏡部分則像散(astigmatism)<需要將目前倒向左側under的情形，校成field curvature較小的 YS|Ve*t(L=  
B]C 9f  
   情形>、倍率色像差(lateral color)都未校正好，需要處理。另外目鏡焦距好像不是你所說的22mm，而是26mm tXu_o6]  
oDvE0"Sz  
(4) 物、目鏡要合在一起: NR@n%p  
8t$w/#'@  
      (a) 前三面為你的物鏡數據，第3面的thickness設為solve type=marginal ray height其參數height=0  pupil zone=0 6t0-u~  
+ NpH k  
       (b) 第4面為虛設面，radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 ^|+;~3<J  
5N'Z"C0  
        (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> Dg_AoC  
x*}*0).  
        (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> l^"HcP6  
3ug-cq  
        (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 9bVPMq7}i  
v_s(  
              此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter '*XX|\.  
'nR'o /!  
lena 2010-03-15 22:57
目镜我还是不懂~~ m\];.Da  
-T0@b8  
焦距26怎么得到的？ rbEUq.Yk]~  
我是参照《光学仪器设计手册（上）》p331的例子算的 " Om4P|  
[attachment=25035] |sIr}}  
QwaAGUA  
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 &~SPDiu.t  
MkCq$MA  
哎，我是问题学生~岔个题外话，kimclps你是哪里人啊？为什么用的繁体啊？呵呵 ^G~C#t^  
对了，我的K9玻璃是装了个中国的玻璃库~
lena 2010-03-15 22:58
你真是救星，我看到了希望~
kimclps 2010-03-17 23:14
(1) 你的檔案我沒辦法打開，解壓縮時出現缺少part2的錯誤訊息。 "yo~;[  
G+$A|'<`z  
(2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 6hvmp  
1;Dug  
(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 j18qY4Gw)  
^q$m>|KI  
   第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 Q#2gjR r  
      第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 F.%g_Xvk:  
      第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 zv%9?:  
      第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 g+xA0qW  
      第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 mK>c+ u)  
B"903 g 1  
    即可在優化中維持對稱。 u0M? l  
Y\sSW0ZX  
(4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣，不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> AusCU~:>  
M2.Pf s  
     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 =DT7]fU  
f'2Ufd|J|  
   錯要加以修正。 O6[,K1,  
x<S?"  
(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 ?<l,a!V'6  
%e71BZo~^s  
   說法。我在台灣，所以只能用繁體。 \U0p?wdr:  
(1|_Nr  
(6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) sUki|lP  
b\dzB\,&  
      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 S5W*,?  
heAbxs  
   、判斷、修改才會進步。 bi^Xdu  
"|\G[xLOaW  
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 $jL{l8x  
)Yc jx~   
把3个曲率半径作为变量（把透镜间隔同时作为变量优化以后面目全非了），优化以后数据上看是对称的，layout却不同，什么原因？是不是我哪里设置不当？ O7MFKAaD  
SR4cR)Iz  
优化时我选了EFFL，LACL和ASTI。  LACL和ASTI的操作我不会，是不是参数填错了 7LQLeQvB  
?/SIA9VK  
我把我做的传上来，你帮我看看吧 |BO!q9633V  
kimclps 2010-03-20 20:45
(1) 目鏡要反轉過來設計，所以第1面是系統的出瞳，設為stop面，和目鏡最後面<此時為第2面> cr&sI=i  
^hpdre"  
      的間隔為出瞳距<先依近軸值做，以後再修正；就是目鏡焦距的(1-1/倍率)=1.2*目鏡焦距>。 L ~,x~sLd  
EqN_VT@  
   第2面起依次為目鏡資料，最後一面<第7面>的面間隔以solve 求解marginal height=0。 (}E ] g  
w=]bj0<A=  
(2)  field最大值為1/2 *30=15度而非1度，建議設5個field。 4l7FV<g  
~ .FZF  
(3)  目鏡焦距不是該為22嗎?為何初始值為28.5，優化目標為25? 4FWb5b!A=  
f:=y)+@1My  
(4)  優化後像距已經是負值，表示像已經埋到目鏡裡面去了。 }i"\?M  
Spnshv8  
(5)  目鏡系統用OPDX可能不太適當，建議用TRAR、TRAX、TRAY、TRAC、TRCX、TRCY等 :$>Co\D  
u; c)T t  
    擇一使用。 tML[~AZh  
.5i\L OTd  
(6)  厚度或面間隔要用為變數時，需要加MNEG、MXEG、MNCG、MXCG、MNEA、MXEA、 y rSTU-5u  
fG+/p 0sJ?  
   MNCA、MXCA等選擇合適的指令加以控制。 l f<?k  
?8g*"& cn  
(7)  ASTI只是三次項差。 P|>pm]>C  
DRo?7 _  
(8)  看一下AXCL、FCGS、FCGT、DIMX、DIST的用法。 0""t`y&  
7_HJ|QB  
(9)  再試試看吧。 ifA)Ppt<`  
&vDK6w,  
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; |wnXBKV(  
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? IfeCSK,x  
&2~c,] 9C  
要求: HF2w?:  
放大倍数=3 w?r   
目镜的视场角=60度(物镜=20度) 'zEmg}  
TTL=5~5.5mm lWVvAoe  
目镜方向的出瞳直径=1.2mm ^7q qO%  
9^DXw!  
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? =B0#z]qu  
z1-JoZ  
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 en  
学习到很多呢 ?)8OC(B8q  
谢谢分享 ;;A8TcE '  
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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