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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&-7u0  
9*6]&:fm  
(1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 }U@m*dEG  
VC5_v62&.  
(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)。 8#R?]Uwq  
@|ye qy_:  
(3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 :5GZ\Z8F  
Y}6n]n;uR  
(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。 -#-p1^v}  
IB.yU,v  
s!/TU{8J  
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， iq?#rb P#I  
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) l? #xAZx&_  
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~ Y^$HrI(vq  
你能帮我看看设计吗？我选好了参数，但是后面调整像差不会~ e2CV6F@a  
"a1O01n  
我想选用双胶合物镜和对称式目镜 G@S&1=nj3  
WUAJjds  
计算物镜参数： {TXOQ>gY  
焦距 f’=110mm ]O:M$ $  
视场 2w=6° 3L-^<'~-k;  
物镜通光直径 D=20mm 7J>Gd  
相对孔径 1：5.5 rl:KJ\*D  
选用双胶合物镜。 }:iBx  
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° oFg5aey4  
      r            d         glass :lcea6iO  
                               1,1,1 D)='8jV7  
181.97       9           K9  ]^"k8v/  
-133.05      6          ZF2 jm>3bd  
-397.2                   1,1,1 dOa!htx]  
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： ]/]ju$l9Z  
    r         d         glass )J/HkOj"V  
                              1,1,1 )tZ`K |  
  66.8        3.3        K9 ?4PQQd  
-48.84      2.2        ZF2 jRkC/Lw  
-145.81               1,1,1 M%Ku5X6:/  
']51jabm  
计算目镜各参数： pL oy  
视场 2w’=31° "i'bTVs  
焦距 f’=22mm c $;\i  
相对孔径 1：5.5 {sN"( H4$  
选用对称式目镜。 ateUpGM QU  
根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数： ru.5fQ U  
     r          d           glass 7u11&(Lz  
                                    1,1,1 s(@h 2:j  
    76.6         1.5           ZF1 v<rF'D2  
   24.6          7             K9 2V#6q,2  
   -30.6        0.1         1,1,1 C77D{@SM  
   30.6          7            K9 $&-5;4R'0  
  -24.6        1.5          ZF1 V: p)m&y6  
  -76.6                      1,1,1 mE $dO3  
=(U/CI  
因为没有规定物镜的球差，彗差，轴向色差，我也不知道该定多少~ pD`/_-=^h  
目镜的像散和轴向色差该如何确定？在zemax里怎么操作？ H;vZm[\0N-  
目镜和物镜分别设计好了，又怎么合在一起？ }*;EFR6'  
希望你能帮帮我！谢谢啦！ i1*C{Lf;%)  
\&|CM8A  
lena 2010-03-14 15:15
请各位大侠指点指点~
kimclps 2010-03-15 17:23
(1) ZEMAX裏沒有K9的材料，所以我用H-K9L取代，應該非常接近。 ;<6"JP>0  
;w6s<a@Zh  
(2) 物鏡部分非常接近了，如果說還有要改進的大概有以下兩點 : XeUprN  
|$w*RI0C  
   (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 J%P)%yX  
>q|Q-I~gs  
      微超過一點>。可用AXCL處理。 `ut)+T V  
?MZ:_'2p  
   (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 <c%n?QK{  
z-Hkz  
      也沒關係，因為球差量很小> $[e%&h@JR  
kyAs'R @z  
(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 !LSs9_w  
uB+9dQ  
   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 U>3 >Ex  
/RF%1!M K  
(4) 物、目鏡要合在一起: 5Bj77?Z  
]7<m1Lg  
      (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 i7v/A&Rc  
nZW4}~0j  
       (b) 第4面為虛設面，radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 hmzair3X  
gH H&IzHF  
        (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> XARSGAuw  
iPFL"v<#J  
        (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> %F3}/2  
\9jpCNdJ  
        (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 6aSM*S)  
$~hdm$  
              此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter bw;iz ,Z  
r`>~Lp`  
lena 2010-03-15 22:57
目镜我还是不懂~~ TA<hj[-8  
MsSoX9A{D  
焦距26怎么得到的？ 'H FwP\HX  
我是参照《光学仪器设计手册（上）》p331的例子算的 h#;?9DP  
[attachment=25035] >Ziy1Dp  
)*+u\x_Hx  
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 =cknE=  
mn Qal>0~  
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 ]&/0  
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。 S54gqc1S]  
{W]bU{%.  
(2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 `g2&{)3k  
?@yank|  
(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 55(J&q  
]kzv8#  
   第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 '[ @F%  
      第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 G!-7ic_4  
      第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 ,,zd.9n  
      第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 / O|Td'Z  
      第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 <e$5~Spc  
f&+XPd %  
    即可在優化中維持對稱。 nmTm(?yE  
G%y>:$rw[O  
(4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣，不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> PjiNu.>2(  
>2 FAi.,  
     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 z%++\.g_  
Smi%dp.  
   錯要加以修正。 ce 7Yr*ZB  
.G7]&5s  
(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 +R3\cRM  
!5yRWMO9X~  
   說法。我在台灣，所以只能用繁體。 e4[-rkn{hl  
]Y?{$M G  
(6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) \9[NH/.Z{  
jsK|D{m?  
      然後再加入其它自己想要控制的項目例如焦距，AXCL等。但優化是要自己去努力Try後分析 3P%w-qT!N  
Aqx3!  
   、判斷、修改才會進步。 >DPds~k  
UIC\CP d  
lena 2010-03-18 15:51
我把目镜初始参数换了一下，用书上的例子做了一下，与书上结果相距甚远 @&!=m]D*  
:w?:WH?2L  
把3个曲率半径作为变量（把透镜间隔同时作为变量优化以后面目全非了），优化以后数据上看是对称的，layout却不同，什么原因？是不是我哪里设置不当？ qAS70XjOF  
M63s(f  
优化时我选了EFFL，LACL和ASTI。  LACL和ASTI的操作我不会，是不是参数填错了 > C*?17\  
(M+,wW[6  
我把我做的传上来，你帮我看看吧 1(#*'xR  
kimclps 2010-03-20 20:45
(1) 目鏡要反轉過來設計，所以第1面是系統的出瞳，設為stop面，和目鏡最後面<此時為第2面> uzzWZ9Tv  
/Bg6z m  
      的間隔為出瞳距<先依近軸值做，以後再修正；就是目鏡焦距的(1-1/倍率)=1.2*目鏡焦距>。 Tx|SAa=V  
zN?$Sxttx  
   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|F!S(.:,M  
X+?Il)Bv  
(2)  field最大值為1/2 *30=15度而非1度，建議設5個field。 D:ql^{~  
1B9Fb.i  
(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? ;PP_3`  
pXpLL_  
(4)  優化後像距已經是負值，表示像已經埋到目鏡裡面去了。 twYB=68  
al3BWRq'f  
(5)  目鏡系統用OPDX可能不太適當，建議用TRAR、TRAX、TRAY、TRAC、TRCX、TRCY等 (R;) 9I\  
zR3lX}g  
    擇一使用。 rzYobOKd#  
!:g>CDA  
(6)  厚度或面間隔要用為變數時，需要加MNEG、MXEG、MNCG、MXCG、MNEA、MXEA、 41 c^\1  
-@gJqoo>  
   MNCA、MXCA等選擇合適的指令加以控制。 EyKkjEXx_  
!9e\O5PmO  
(7)  ASTI只是三次項差。 O&rD4#  
kb>Vw<NtE  
(8)  看一下AXCL、FCGS、FCGT、DIMX、DIST的用法。 (7rz:  
36x5q 1  
(9)  再試試看吧。 0,"n-5Im  
p ?Ij-uo"o  
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; OxmlzQ"vM  
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? [`Qp;_K?t  
i SAidK,  
要求: l7D4`i<F  
放大倍数=3 VAF:Z  
目镜的视场角=60度(物镜=20度) YN5OuKMUd'  
TTL=5~5.5mm @y;tk$e  
目镜方向的出瞳直径=1.2mm )=,9`+Zta  
~' Qpf 8)  
整个系统只需要2片来设计,焦距该如何分配?? 有什么简单方法直接计算出物镜和目镜的焦距吗? FgHB1x4;  
p)[ BB6E  
非常感谢!
jabil 2013-02-13 13:53
let me see the file
dk111123 2013-03-31 19:14
好厉害的讨论阿~ =?I1V#.  
学习到很多呢 S8W_$=4  
谢谢分享 $S)e"Po~5  
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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