Telephoto avec (et sans!) Oslo

[Pegasus87 0]

Bonsoir,

J'espère ne pas m'être trompée de forum... Ni de sujet!
Je dois étudier un système optique: le "telephoto" (système composé de deux doublets).
- Il s'agit bien en fait d'un téléobjectif longue focale (wikipédia me dit objectif longue focale)?
- Les paramètres les plus importants sont donc bien l'angle de champ, et que l'image se forme sur un plan bien plan, et non une surface courbe?

Je dois réaliser son étude et son optimisation sous OSLO (changer sa focale de 100mm en une focale de 200mm).

- Pour comprendre comment varie le système, faut-il mieux utiliser le "slider wheel"? Faut-il privilégier certains paramètres à changer? (distance entre les deux doublets, ou plutôt changer le dioptre d'entrée ou de sortie du système...)... Je ne sais pas trop par où commencer
- lors de l'étude (et le changement du système) sur quels paramètres faut-il plutôt se concentrer? (j'aurai dit l'énergie, à cause de l'effet de vignettage qui peut être embêtant, ainsi que l'histoire de l'image qui doit se former sur un plan bien plan, ainsi qu'un angle de champ qui reste faible mais est-ce bien ça?)
- Pour changer la focale du système, je change des variables plutôt au pif aussi et je garde le meilleur résultat à chaque fois... mais n'existe-t-il pas une meilleure méthode?

Pour doubler la focale du telephoto "à la main", sans OSLO, j'ai proposé de doubler la valeur de tous les dioptres, et de toute les distances entre les dioptres. Est-ce la meilleure méthode (je n'en vois pas trop d'autres, car si on part dans les formules de l'optique géométrique, il y a beaucoup trop de paramètres susceptibles d'être changés...)?

Si vous avez des conseils pour OSLO, mais aussi pour le système optique...
Merci pour votre patience!

Pegasus

[Pegasus87 0]

Petite précision: si quelqu'un connaît également un forum spécialisé où des personnes seraient susceptibles de me répondre... je n'en n'est pas trouvé d'autres que celui-ci...

Encore merci!

Pegasus

[Pegasus87 0]

Vraiment personne pour me conseiller soit de poster mon message ailleurs, soit me donner la moindre petite miette de conseil?

[lambda0 0]

Les solutions optiques standards sont assez souvent définies pour f=100 mm, pour une autre focale, on fait simplement une homothétie de toutes les dimensions linéaires (rayons de courbure, épaisseurs, ouvertures).
A partir de là, refaire éventuellement une petite passe d'optimisation

Pour comprendre le fonctionnement du système et l'origine des aberrations à corriger (et donc les dioptres sur lesquels agir en priorité), jeter un oeil aux coefficients de Seidel.

Pour un cours général sur l'optimisation, voir le livre de Warren Smith, "Modern optical engineering" http://www.amazon.fr/Modern-Optical-Engineering-Opitical-Systems/dp/0071476873/ref=sr_1_1/275-2743187-9111330?ie=UTF8&s=books&qid=1262955234&sr=1-1

[christian viladrich 7 985]

Il y a pas mal de doc sur le site d'OSLO:
http://www.sinopt.com/

[Rydel_Charles 14]

Bonjour,

Ton système est composé d'un achromat positif en avant et négatif en arrière j'imagine. On le trouve dans le bouquin de R.Kingslake. Si ton problème est de passer de 100 à 200mm, alors une homothétie suffit, mais quel doit alors être le F/D ? Optimise d'abord par morceau: distance entre les deux blocs, puis les deux achromats, puis tu recommence puis tu fais tout en bloc. Cela dit t'a t on demander de définir une fonction d'optimisation ou garder celle standard d'OSLO ? Peux-tu donner les dimensions du télé ?

à propos, tu verras sur mon site pas mal d'analyses utilisant OSLO: http://www.astrosurf.com/astroptics/

[Ce message a été modifié par Rydel_Charles (Édité le 08-01-2010).]

[Pegasus87 0]

Bonsoir,

Merci pour vos réponses.

Lambda0: j'ai pu "feuilleter" le livre que tu m'as conseillé grâce à Amazone. Il a l'air très intéressant: bien expliqué, et en plus il centre mes problèmes. Dommage que les pages disponibles (même à partir de google books) ne correspondent pas à ce que je cherche... j'essayerai de me le procurer.
Pour les aberrations de Seidel, tu veux dire que je modifie les dioptres, je regarde sur quelles aberrations ça agit et de là je modifie mon système en fonction (par exemple si j'ai un dioptre qui ajoute de la coma, et un qui en enlève, je sais qu'il faut que je modifie les deux ensembles?). Il faut mieux bouger en priorité les dioptres qui font varier le minimum possible les coefficients? pour l'instant je ne me basais que sur les courbes de FTM et le RMS...

Christian: j'ai regardé toute la doc OSLO et j'avais été sur le site, ça ne m'a pas trop aidé... c'était un peu fouilli, j'ai l'impression que ça part dans tous les sens, et ça m'a encore plus perdue...mais merci quand même!

Charles:Je te mets ci-joint un lien ou tu pourras voir le système entièrement défini sous OSLO à partir des données imposées que l'on m'a donné pour le système de départ. Tu conseilles donc, comme lambda0 de faire du "pas à pas" en regardant donc les aberrations? http://rapidshare.com/files/332407806/oslo.jpg.html
Le seul document que j'ai trouvé de Kingslate est Analytic design of hybrid diffractive-refractive achromats (il faut un compte pour pouvoir le lire).
Pour ce qui est de l'optimisation sous OSLO on me demande de la faire "à l'aide de la technique d'optimisation proposée par le logiciel".Sauf que d'après ce que j'ai compris, il y a plusieurs techniques d'optimisation avec OSLO (la seule que je comprenne bien est la résolution automatique de variables à partir de données que tu introduis comme la focale du système dans "optimize->generator error fonction-> aberration operande")

Merci pour votre aide,

Pegasus

[Rydel_Charles 14]

Bonsoir,

D'abord je ne parviens pas à charger le JPG. Ensuite que t'a -t-on appris de Oslo ?

[Pegasus87 0]

Bonjour,

Excuse moi pour le lien. Cette fois-ci ça devrait marcher un peu mieux! http://depositfiles.com/files/ysp7ux4c9

Pour ce qui est de OSLO nous avons eu une initiation avec un TP-projet pour faire l'étude d'une lentille simple (on a essayé de discuter un peu sur les courbes qu'on observait, mais je crois pas que ça été une réussite...il n'y a pas eu de correction). Nous avons eu quelques heures de cours sur tous les "paramètres" et "défauts" d'un système optique (vignettage, ON, FTM, repliement du spectre...).
Apparemment la méthode manuelle serait la méthode du "slider wheel design" et l'automatique celle de l'optimisation sur les paramètres d'aberrations.

Merci beaucoup pour ton aide.

Pegasus

PS: j'ai commencé à  regarder ton site (et vais continuer!), notamment le premier PDF sur le Cassegrain grand champ, ça aide beaucoup d'avoir des exemples comme ça, même si c'est un autre système! Encore merci!

[Rydel_Charles 14]

je regarde ton affaire. Elle ressemble beaucoup à l'exemple donné par Kigslake dans son livre, Lens Design Fondamentals page 267...

[Pegasus87 0]

Bonjour,

Merci pour le temps que tu passes à  m'aider.
Il y avait également des pistes dans Warren Smith, "Modern optical engineering" comme on me l'avait ci-dessus... le problème c'est que ce sont des livres qu'il n'est pas facile de se procurer, encore moins de consulter.J'essayerai de me rendre en bibliothèque/libraire spécialisée en fin de semaine. Dommage que google books ne mette pas juste les pages qui m'intéresse!

Pegasus

[Rydel_Charles 14]

Bon, c'est pas évident ... On prend comme demi angle de champ 11° soit 36MM/2 = 18mm. On note qu'il y a des lames d'air entre les dioptres. C'est pas forcement nécéssaire! Il y a une bonne solution ou ils sont collé deux à deux mais bon... On prend une ouverture F/5 ce qui semble être la limite pour un truc simple et un rayon de 10mm pour la lentille avant.

On fait varier tout à la fois (rayons, épaisseurs entre doublets, épaisseur de la 3ème lentille...) car on est pas loin d'un optimum.

Clic droit sur IMS en bas à gauche de la saisie : scale lens puis scale to new focale lens: 200. On change l'angle à 5,1°, le rayon à 20mm, F/D=5 on fait un pickup entre 6-7 (condition de collage) et on réoptimise, et voilà le travail:

1) L'aberration sphérique et bien corrigée
2) Pas d'astigmatisme (corrigé par le couple arrière)
3) La courbure de champ est de -700mm. On pourrait la corriger avec un doublet non loin du plan focal.
4) Le chromatisme longitudinal est ok. Le transversal aussi.
5) Distorsion de 0,5% (pas mal)
6) Résolution 40-50 l/mm à 40% de contraste en FTM.

Conclusion, un petit objectif de 200mm moyen de gamme avec une excellente résolution au centre et un bon contraste. Il correspond à la plupart des produits du marché. Il est vrai que sa longueur est de 180mm ! En fait c'est un doublet avec un correcteur de champ... Un vrai télé sera bien moins bon mais plus court (vers les 100-130mm). Mais t-a t-on imposé des dimensions ?

PS: Les 0,094 entre les deux dioptres arrière doivent être mis à zéro. ça ne change rien.

[/URL]

[Ce message a été modifié par Rydel_Charles (Édité le 10-01-2010).]

[Pegasus87 0]

Bonsoir,

Merci pour tes réponses mais...
j'ai encore pas mal de questions...

Comment sais-tu qu'il faut mieux prendre un demi-angle de champ de 11°? C'est pour éviter certains effets de distorsion?

Comment sais-tu que nous sommes pas loin d'un optimum?

Pour la méthode j'ai procédé comme suit, mais je n'arrive pas au même résultat:
je mets en variable tout comme tu as fait (on change tout, sauf l'épaisseur des lentilles. D'ailleurs pourquoi ne pas changer les rayons de courbure la dernière lentille?).
Clic droit IMS, et changement de focale.
Ensuite changement de l'angle et rayon. Je ne vois pas comment on peut changer la valeur de F/D.
Ensuite je suis passée à  la condition de collage, et c'est peut être à  cause de ça que ça coince:je ne comprends pas les informations qui sont demandées. En jouant un peu sur différentes valeurs, ça m'a fait des choses très étranges et complétement différentes... en fait je ne comprends pas trop à  quoi ça sert finalement(si j'ai compris que ça reprenait les caractéristiques d'une surface de son choix). Je suis allée voir dans la doc OSLO où je n'ai pas vraiment plus compris...

D'après le manuel:
Pickups pick up parameters from another surface and apply them to the current surface. This is
useful, for example, in designing a system with a mirror that reflects the light back through some
part of the system. The surfaces in the path back from the mirror are the same physical surfaces as
in the path toward the mirror. By specifying the radii of the surfaces in the path back as pickups
from those in the forward path, you guarantee they will always be identical.

Merci.

Pegasus

[Rydel_Charles 14]

Désolé Pegasus mais là, tu manques vraiment des prérequis ! Comment les profs peuvent-ils vous emmener dans cette galère avec aussi peu de formation ? C'est vraiment scandaleux.

11° correspond à la moitié de la largeur du format 24x36 pour 100mm et proche d'un optimum car si ton prof est inconscient de la difficulté, il doit quand même vouloir te tendre une perche ! Je n'ai jamais dit qu'il ne fallait pas optimiser sur la dernière surface. Mais t'a t'on imposé une distance entre les diotres ou un rapport de grandissement ?

Pour le reste sache que tes collègues ne seront pas mieux...Je ne vois vraiment pas comment vous pourrez vous en sortir car là ça va devenir très long.

[Ce message a été modifié par Rydel_Charles (Édité le 10-01-2010).]

[Pegasus87 0]

En fait ce qui a été demandé à  la base c'est de changer des valeurs au pif, de regarder ce que ça fait, et prendre la meilleure solution à  chaque fois... Sauf que cette solution de résolution d'un système, c'est sympa, mais je préfèrerai apprendre le comment du pourquoi.
Pourquoi modifier telle surface, pas toucher celle-là , si il y a des méthodes moins "aléatoires" plutôt que d'y aller à  l'aveuglette... Bref, apprendre à  modifier un système optique de façon intelligente...

Rien n'a été imposé sauf la focale.

[Ce message a été modifié par Pegasus87 (Édité le 10-01-2010).]

[christian viladrich 7 985]

Juste pour éclairer ma lanterne, vous avez ce TP à faire en quelle classe (optique ? informatique ? physique ) et quel niveau ?

[Pegasus87 0]

Bonsoir,

Ce projet fait partie du module de conception assistée par ordinateur pour une formation qui est centrée sur la vision industrielle. Niveau bac+3.

[christian viladrich 7 985]

Et vous avez eu combien d'heures de cours d'optique avant de vous lancer là-dedans ?

[Pegasus87 0]

Heures uniquement de cours (sans TPs et TDs).
Optique géométrique (les bases: tracé, formules des focales...):12H
Optique ondulatoire (bases aussi: systèmes d'interférence, anneaux de Newton etc.):12H
Intro aux lasers aussi.. je sais plus trop le nombre d'heures...
CAO: 6H
Le problème est que la formation est très serrée et que ce n'est pas possible de tout faire...