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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， LL|7rS|o  
ypJ".  
(1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 .{;Y'Zc14S  
 8q1wHZ  
(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)。 mv5n4mav  
MxyN\Mq'  
(3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 Ed9Z9  
Lm@vXgMD  
(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。 )'*5R<#  
7' S@3   
F)z;Z6{t4  
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， N}\[Gr  
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) }(egMx;"3J  
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~ Me6+~"am/  
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~ y^]tahbo  
c5|:,wkx  
我想选用双胶合物镜和对称式目镜 %*#n d  
w '3#&k+  
计算物镜参数： xoOJauSX1  
焦距 f’=110mm V138d?Mm  
视场 2w=6° iS5W>1]  
物镜通光直径 D=20mm u*qV[y5Bl  
相对孔径 1：5.5 7Sz?S_N/j  
选用双胶合物镜。 *6 _tQ9G  
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° ?BhMjsy.  
      r            d         glass |Yq$s U  
                               1,1,1 t%530EB3  
181.97       9           K9 "_2Ng<2  
-133.05      6          ZF2 W+*5"h  
-397.2                   1,1,1 o[E_Ge}g8  
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;[O 9  
    r         d         glass XJ2^MF2BU  
                              1,1,1 V 21njRS  
  66.8        3.3        K9 3BpZX`l*p  
-48.84      2.2        ZF2 :_Eqf8T  
-145.81               1,1,1 CR2_;x:0  
y<b{Ji e  
计算目镜各参数： 6i0A9SN  
视场 2w’=31° KRjV}\}  
焦距 f’=22mm >AJSqgHQ,  
相对孔径 1：5.5 ^!q?vo\j|  
选用对称式目镜。 #$3yz'"QF  
根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数： =V"(AuCVE  
     r          d           glass y1=N F  
                                    1,1,1 i|1^+;  
    76.6         1.5           ZF1 r=c<--_@  
   24.6          7             K9 =!m}xdTP  
   -30.6        0.1         1,1,1 "(qw-kil  
   30.6          7            K9 s|y:UgD  
  -24.6        1.5          ZF1 XNgDf3T  
  -76.6                      1,1,1 (MHAJ]Rx  
f-n z{U  
因为没有规定物镜的球差，彗差，轴向色差，我也不知道该定多少~ }-~T<egF  
目镜的像散和轴向色差该如何确定？在zemax里怎么操作？ h=_mNG>R)  
目镜和物镜分别设计好了，又怎么合在一起？ @,XSs  
希望你能帮帮我！谢谢啦！ fu$R7  
W5#611  
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。 l1]p'Liuu  
J9T3nTfL  
(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 : 7Ol}EPf#  
u{z``]  
   (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 X0*QV- RN  
Zf7&._y.  
      微超過一點>。可用AXCL處理。 SR*wvQnOx  
5'a3huRtV  
   (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 mZIoaF>t  
PR|R`.QSs  
      也沒關係，因為球差量很小> ()sTb>L  
+h_ !0dG  
(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 6!^[];%xN  
wM[~2C=vx  
   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 'B0{U4?   
`"@X.}\  
(4) 物、目鏡要合在一起: _lW+>xQ  
 'Pvm8t  
      (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 ?X?&~3iD%  
r6'UUu  
       (b) 第4面為虛設面，radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 >u%]6_[  
}IEb yb  
        (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> B^D(5  
;IK[Y{W/  
        (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> jEXW  
HyiF y7j  
        (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 aQ j*KMc  
V 0nn4dVO  
              此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter 7kKy\W  
sS TPMh  
lena 2010-03-15 22:57
目镜我还是不懂~~ &$`hQgi  
URcR  
焦距26怎么得到的？ 2W M\e lnA  
我是参照《光学仪器设计手册（上）》p331的例子算的 $3=:E36K  
[attachment=25035] ~`Qko-a&  
y?[snrK G  
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 (kTXP_  
{mE! Vf  
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@#g9G  
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。 WKA'=,`v  
@D`zKYwX1  
(2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 r0m)j  
47 u@4"M  
(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 4aZCFdc  
?3sT" r_d@  
   第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 5T4"j;_.BL  
      第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 A,~Hlw  
      第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 rqCa 2  
      第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 QL"gWr`R  
      第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 fUag1d  
>',y  
    即可在優化中維持對稱。 E(+T*  
{g/wY%u=  
(4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣，不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> Q882B1H  
7INk_2  
     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 !>;w!^U  
PB~_I=  
   錯要加以修正。 TW`mxj_J2  
Zcd7*EBdx  
(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 0yof u  
D#sf i,O  
   說法。我在台灣，所以只能用繁體。 m^!Sv?hV  
6i@ub%qq  
(6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) ~ }KzJiL  
sz09+4h#  
      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 AfWl6a?T8:  
Ph7pd  
   、判斷、修改才會進步。 ]H2R  
993d/z|DX  
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 |uha 38~  
*d*oS7  
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？ M|CrBJv+F  
`ENP=kL(+  
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 P!+v:'P5f  
|Mg }2!/L  
我把我做的传上来，你帮我看看吧 6c\DJD  
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> [%.18FWI  
Md9l+[@  
      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>。 NM L|"R;  
k8&FDz  
   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。 Jirct,k  
5g NLO\  
(2)  field最大值為1/2 *30=15度而非1度，建議設5個field。 CM 9P"-  
^tE_LL+ji|  
(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? Y$8; Gm<)  
\RE c8nsLy  
(4)  優化後像距已經是負值，表示像已經埋到目鏡裡面去了。 J/S{FxNe]  
qc0 B<,x7  
(5)  目鏡系統用OPDX可能不太適當，建議用TRAR、TRAX、TRAY、TRAC、TRCX、TRCY等 qyv"Wb6+  
O_CT+Ou  
    擇一使用。 Z\!rH "8  
q:yO92Ow  
(6)  厚度或面間隔要用為變數時，需要加MNEG、MXEG、MNCG、MXCG、MNEA、MXEA、 3_J>y  
="lI i$>O  
   MNCA、MXCA等選擇合適的指令加以控制。 V<-htV  
;QidDi_s>  
(7)  ASTI只是三次項差。 ;5M<j3_*  
a;&}zcc*  
(8)  看一下AXCL、FCGS、FCGT、DIMX、DIST的用法。 a%n'%*0  
[2H[5<tH  
(9)  再試試看吧。 G^KC&  
5+y`P$K@  
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; E._hg+ (Hi  
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? ,eK2I Ao  
;Id"n7W  
要求: thV Tdz  
放大倍数=3 N?^_=KE@  
目镜的视场角=60度(物镜=20度) CXa Ld7nMX  
TTL=5~5.5mm BK*UR+,  
目镜方向的出瞳直径=1.2mm ]-EN/V  
j]4,6` b\  
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? Bt6xV<jD  
EOQaY  
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~ <)J55++  
学习到很多呢 0lf"w@/  
谢谢分享 .)0gz!Z  
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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