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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， +, SUJ|  
KNkVI K  
(1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 DH#n7s'b  
F)W7,^=X>-  
(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)。 dKOW5\H'  
.3{PgrZ  
(3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 ]/o0p  
Ac0^`  
(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。 i|@lUXBp  
=`8%qh  
#hA]r.  
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， syEWc(5  
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) muAI$IRR   
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~ rRTAWAs%T  
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~ FD}hw9VyF@  
nX@lR~g%F  
我想选用双胶合物镜和对称式目镜 r[>=iim  
e~Oge  
计算物镜参数： &0E>&1`7  
焦距 f’=110mm kl0!*j  
视场 2w=6° $_j\b4]%  
物镜通光直径 D=20mm :YZqrcr}  
相对孔径 1：5.5 mSw$? >  
选用双胶合物镜。 O4Wn+$AN  
根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数：f’=299.64  D/f’=1:6  2w=6° (8[etm  
      r            d         glass *PXlbb  
                               1,1,1 Ez3>}E,  
181.97       9           K9 7O_@b$Q  
-133.05      6          ZF2 rmX'Ym9#  
-397.2                   1,1,1 6;LM1 _  
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： n9Mi?#xIp  
    r         d         glass X1 A~#w>  
                              1,1,1 (<= &#e?  
  66.8        3.3        K9 sH//*y  
-48.84      2.2        ZF2 !+& Rn\e%7  
-145.81               1,1,1 u?OyvvpH  
7J 0=HbH  
计算目镜各参数： : ryE`EhB  
视场 2w’=31° kRCuc}:SB  
焦距 f’=22mm So ?ScX\lG  
相对孔径 1：5.5 jTo-xP{lC  
选用对称式目镜。 T-0[P;  
根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数： g]'RwI  
     r          d           glass [D]9M"L,vQ  
                                    1,1,1 EcBJ-j 6d  
    76.6         1.5           ZF1 9?VyF'r=  
   24.6          7             K9 t0 [H_  
   -30.6        0.1         1,1,1 &P+7Um(  
   30.6          7            K9 ]et4B+=i  
  -24.6        1.5          ZF1 6x1 !!X+)+  
  -76.6                      1,1,1 y^7ol;t  
Ca: jN0  
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~ NWuJ&+gcO5  
目镜的像散和轴向色差该如何确定？在zemax里怎么操作？ /H_,1Fu|  
目镜和物镜分别设计好了，又怎么合在一起？ 9<0p1WO  
希望你能帮帮我！谢谢啦！ 0!WF,)/T7i  
?tWcx;h:>  
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。 8MHYk>O~{G  
W6. )7Y,  
(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 : ^;";fr Vw  
{1RI!#[\  
   (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 vwVK ^B  
C- Aiv@@<=  
      微超過一點>。可用AXCL處理。 Fai_v{&?  
8dg \_H_  
   (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 =x9SvIm/tH  
^[K3]*!@  
      也沒關係，因為球差量很小> 6S#Y$2 P  
/}G+PUk7  
(3) 目鏡部分則像散(astigmatism)<需要將目前倒向左側under的情形，校成field curvature較小的 ^ olaq(z  
OE{{,HFa`G  
   情形>、倍率色像差(lateral color)都未校正好，需要處理。另外目鏡焦距好像不是你所說的22mm，而是26mm z/IA @  
XLEEd?Vct9  
(4) 物、目鏡要合在一起: l^.d 3b  
-__RFxG  
      (a) 前三面為你的物鏡數據，第3面的thickness設為solve type=marginal ray height其參數height=0  pupil zone=0 K? ;_T$^K  
mAycfa  
       (b) 第4面為虛設面，radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 g"k1O  
Vu @2  
        (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> _a;E>   
|Ai/q6u  
        (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> K gN=b  
b2}>{Li0  
        (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 3V)ef$Y0  
~SI`%^L  
              此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter XRZj+muTZ  
=?o,' n0  
lena 2010-03-15 22:57
目镜我还是不懂~~ Ro}7ERA  
nt 9LBea  
焦距26怎么得到的？ ;jgk53lo  
我是参照《光学仪器设计手册（上）》p331的例子算的 4>x$I9^Y!  
[attachment=25035] _f5>r(1Q  
=`MxgK +  
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 0V RV. Ml  
QN4{xf:}S  
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 oI\ Lepl*  
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%t/W0xi  
Yvi.l6JL  
(2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 ABx< Ep6  
V 4#bW  
(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 ftb .CPWI  
v}cTS@0  
   第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 1>c^-"#e^  
      第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 D(;jv="/  
      第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 o+],L_Ab  
      第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 VQ R E ]  
      第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 {6I)6}w!k  
q1a*6*YB  
    即可在優化中維持對稱。 ut*sx9l  
N9dx^+\  
(4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣，不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> >Ut4INV  
+#RgHo?f  
     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 e,?qwZK:y  
vE~>9  
   錯要加以修正。 1 $m[# 3  
3wYhDxY1  
(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 [g/ &%n0^  
5cF7w  
   說法。我在台灣，所以只能用繁體。 }R9>1u}6  
.),Fdrg  
(6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) _:1s7EC  
!MyCxM6  
      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 SG4)kQ  
c{"qrwLA  
   、判斷、修改才會進步。 e"d-$$'e  
Fv} Uq\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 S'_2o?fs  
F"^/R  
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？ >ufLRGL>  
gq7l>vT.  
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 oHPh2b0  
|e_'% d&  
我把我做的传上来，你帮我看看吧 'Q dDXw5o  
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> LOEiV  
hnnVp_<]  
      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>。 grxlGS~Q  
`'E(L&  
   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。 iu iVr$E  
GK`U<.[c  
(2)  field最大值為1/2 *30=15度而非1度，建議設5個field。 >c@jl  
O +u? Y  
(3)  目鏡焦距不是該為22嗎?為何初始值為28.5，優化目標為25? M\A6;dz'  
ZK4d;oa",  
(4)  優化後像距已經是負值，表示像已經埋到目鏡裡面去了。 L2Fi/UWM  
*5KDu$'(e  
(5)  目鏡系統用OPDX可能不太適當，建議用TRAR、TRAX、TRAY、TRAC、TRCX、TRCY等 fyF8RTm{  
j a'_syn  
    擇一使用。 s^"*]9B"  
NtG^t}V  
(6)  厚度或面間隔要用為變數時，需要加MNEG、MXEG、MNCG、MXCG、MNEA、MXEA、 AIG5a$}&  
1wy?<B.f  
   MNCA、MXCA等選擇合適的指令加以控制。 T(=Z0M  
S=a>rnF  
(7)  ASTI只是三次項差。 pS~=T}o  
?s@=DDB\u  
(8)  看一下AXCL、FCGS、FCGT、DIMX、DIST的用法。 ^@ Xzh:  
> ofWHl[-  
(9)  再試試看吧。 ROJ=ZYof  
G.~Ffk  
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; ";Q}Gs}  
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? 3~\,VO''  
cDq*B*e  
要求: eyuQ}R  
放大倍数=3 r8Z.}<j  
目镜的视场角=60度(物镜=20度) O$7r)B6Cs  
TTL=5~5.5mm Z4dl'v)9  
目镜方向的出瞳直径=1.2mm X`A+/{ H  
ap<r )<u  
整个系统只需要2片来设计,焦距该如何分配?? 有什么简单方法直接计算出物镜和目镜的焦距吗? PU-L,]K  
s]pNT1,  
非常感谢!
jabil 2013-02-13 13:53
let me see the file
dk111123 2013-03-31 19:14
好厉害的讨论阿~ Y+DVwz$  
学习到很多呢 1fTf+P  
谢谢分享 ;!B,P-Z"g  
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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