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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， /7UvV60  
i\sBey ND"  
(1) 所以System->general處設entrance pupil diameter=20 P6v ANL-B  
E.K^v/dNdq  
(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)。 EOB8|:*  
c~ R'`Q  
(3) 物鏡後加一組prism和物鏡一起優化。 *z~,|DQ(A  
hN3FH# YO  
(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。 +bznKy!  
uBlPwb,V  
q94;x|63  
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， 9B0ON*`  
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) 7a"06Et^  
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~ -#ZLu.  
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~  V9) /  
P(shbi@  
我想选用双胶合物镜和对称式目镜 -pC'C%Q  
F vkyp"W3  
计算物镜参数： p":u]Xgb  
焦距 f’=110mm wMVUTm  
视场 2w=6° 16L YVvmW  
物镜通光直径 D=20mm UePkSz9EU  
相对孔径 1：5.5 g#$ C8k  
选用双胶合物镜。 KL_ /f   
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° ^C'S-2nGH  
      r            d         glass +pR,BjY  
                               1,1,1 HP8J\`  
181.97       9           K9 Gn2{C%  
-133.05      6          ZF2 F'K >@y  
-397.2                   1,1,1 lUu0AZQmG  
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： ^77W#{Zs  
    r         d         glass DsMo_m/"1  
                              1,1,1 uRb48Qy2  
  66.8        3.3        K9 "u6pl);G  
-48.84      2.2        ZF2 :+"4_f0  
-145.81               1,1,1 a&%aads  
YZf{."Opj[  
计算目镜各参数： ,iyy2  
视场 2w’=31° Al^tM0T^  
焦距 f’=22mm c]M+|R5  
相对孔径 1：5.5 F=qILwd  
选用对称式目镜。 NVM_.vL  
根据光学设计手册找到类似原始系统的结构参数： 1 m'.wh|  
     r          d           glass $\u\ 4 n  
                                    1,1,1 +@rFbsyJ.  
    76.6         1.5           ZF1 E*YmHJ:k  
   24.6          7             K9 j#//U2VdN  
   -30.6        0.1         1,1,1 _m9k2[N!  
   30.6          7            K9 '7'/+G'~&  
  -24.6        1.5          ZF1 {]dxFhe)  
  -76.6                      1,1,1 liS'  
5sJ>+Rg  
因为没有规定物镜的球差，彗差，轴向色差，我也不知道该定多少~ ZH Q?{"  
目镜的像散和轴向色差该如何确定？在zemax里怎么操作？ *HD(\;i-$  
目镜和物镜分别设计好了，又怎么合在一起？ ??/bI~Sd  
希望你能帮帮我！谢谢啦！ *ak0(yLn)  
ZD&F ,2v  
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。 "bej#'M#  
@{@b^tk  
(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 : g"/n95k<  
E{V?[HcWq  
   (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 51ViJdZ  
Zz} o  t  
      微超過一點>。可用AXCL處理。 [k 7HLn)  
YIk@{V  
   (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 5mAb9F8@  
h!wq&Vi4  
      也沒關係，因為球差量很小> _`SD G5  
]2-Qj)mZ]  
(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 sNx_9pJs4  
diXWm-ZKL  
   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 QuS=^,]  
zYM2`(Z 5B  
(4) 物、目鏡要合在一起: :0@0muo  
;.jj>1=Tnl  
      (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 c7+6[y DVE  
?sHZeWZ(  
       (b) 第4面為虛設面，radius=infinity    thickness=目鏡的後焦距 Nd( I RsH(  
o+x%q<e;c  
        (c) 第5面至第10面為你目鏡的資料<需反置(reverse)> B6F!"  
UovN"8W+  
        (d) 第10面的thickness=出瞳距<exit pupil distance> }h1BAKg  
fOMaTnm'  
        (e) 第11面設surface type=paraxial   又該面thickness 同第3面設法 d\qszYP[  
v^eAQoFLhN  
              此時像差量縱像差=1000/(第11面的f值平方)   單位為diopter ;^:8F  
&7'=t6  
lena 2010-03-15 22:57
目镜我还是不懂~~ 9Cd=^Im5  
Wv3p!zW3I  
焦距26怎么得到的？ v+E J $  
我是参照《光学仪器设计手册（上）》p331的例子算的 Up-^km  
[attachment=25035] D7R;IA-w  
1$))@K-I  
我是菜鸟，目镜的优化我一点也不会，例如自变量，选择三个曲率半径，这是对称的，设为变量优化后就不是对称目镜了，这该怎么办？目镜的转置我也不会 ?`vGpi~  
D0\*WK$  
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 =WF@S1  
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。 o7tlkSZ  
K\}qY dPF  
(2) 你把目鏡資料輸入到Zemax自然可以看出焦距值為26mm。 &iuMB0rbu  
Ai%Wt-  
(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 Y}}1]}VIK  
rk+s[Qi~  
   第4面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=3   scale factor=-1 q%s<y+  
      第5面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=2   scale factor=-1 {o'(_.{  
      第6面的曲率半徑設solve type=pickup    參數 from surface=1   scale factor=-1 ).Z U0fV  
      第4面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=2   scale factor=1 ,~=+]9t  
      第5面的間隔設    solve type=pickup     參數 from surface=1   scale factor=1 SP  =8v0  
Cs]\3R|D`  
    即可在優化中維持對稱。 ME*zMLoF+  
WYvcN8F  
(4) 對稱型式的目鏡reverse後還是一樣，不是對稱型式可用Tools-->Miscellaneous--> W)2k>cS  
laCVj6Rk  
     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 G #$r)S  
N+UBXhh  
   錯要加以修正。 GOCe&?  
W'zI~'K  
(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 dpdp0  
NljcHe}Qy  
   說法。我在台灣，所以只能用繁體。 41C6ey  
+s+E!=s  
(6) 優化可以先選入Tools-->default merit function-->RMS  Spot radius  centroid(或chief ray) [2!?pVI  
>.gT9  
      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 yBqKldl  
x;&iLQZh  
   、判斷、修改才會進步。 QF.M%she+  
KWVl7Kw#e  
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 utdus:B#0  
& @ $D(  
把3个曲率半径作为变量（把透镜间隔同时作为变量优化以后面目全非了），优化以后数据上看是对称的，layout却不同，什么原因？是不是我哪里设置不当？ 0VgsV;  
p1s& y0:d  
优化时我选了EFFL，LACL和ASTI。  LACL和ASTI的操作我不会，是不是参数填错了 DS< E:'N  
n7#}i2:  
我把我做的传上来，你帮我看看吧 H"JzTo8u  
kimclps 2010-03-20 20:45
(1) 目鏡要反轉過來設計，所以第1面是系統的出瞳，設為stop面，和目鏡最後面<此時為第2面> z}$!B.)  
2reQd47  
      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>。 cS|W&IH1  
O3L:v{Kn  
   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。 ;:~-=\  
VPDd*32HC  
(2)  field最大值為1/2 *30=15度而非1度，建議設5個field。 $Ehe8,=fj  
}(UU~V  
(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? om0g'Qa  
/:w.Zf>B9  
(4)  優化後像距已經是負值，表示像已經埋到目鏡裡面去了。 sc# q03  
/kFw(l_.  
(5)  目鏡系統用OPDX可能不太適當，建議用TRAR、TRAX、TRAY、TRAC、TRCX、TRCY等 D89 (u.h  
UTxqqcqEny  
    擇一使用。 ftqeiZ 2  
G8 CM  
(6)  厚度或面間隔要用為變數時，需要加MNEG、MXEG、MNCG、MXCG、MNEA、MXEA、 ^' b[#DG>F  
{dNWQE*\c  
   MNCA、MXCA等選擇合適的指令加以控制。 *46hw(L  
Ei\tn`I&  
(7)  ASTI只是三次項差。 !-|{B3"6  
:}~B;s0M\  
(8)  看一下AXCL、FCGS、FCGT、DIMX、DIST的用法。 uPL|3ACS  
p M_oIH'8:  
(9)  再試試看吧。 cY%6+uJ1  
sG k'G573  
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; CW;=q[+w  
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? $r/tVu2!W  
 :)Z.!  
要求: ~*^aCuq\  
放大倍数=3 "s rRlu  
目镜的视场角=60度(物镜=20度) eQ eucmQd{  
TTL=5~5.5mm Ab)X/g-I @  
目镜方向的出瞳直径=1.2mm 6 #Afj0  
&-M}:'  
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? <(dg^;  
QMWDII&t  
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~ }E](NvCq  
学习到很多呢 xe!6Pgcb  
谢谢分享 j21nh> d  
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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