上一個帖子已經是十年之前的事情,這次在上一版的基礎上增加一部分內容。期間看到有作者大篇幅引用了這篇帖子的內容,在微信以及論壇內得到了很多人的關注,所以再補充一些知識供大家參考。
zLL)VFCJW +ZX.1[O 論壇里有一些關于
光學設計歷史發(fā)展的帖子,寫的挺好,看了以后就會發(fā)現(xiàn):現(xiàn)代
光學設計很大程度是依賴光學設計
軟件的,計算機的出現(xiàn)改變了光學設計的方法,提高了設計效率。一些簡單的
鏡頭,很快就能
優(yōu)化出結果。但對于復雜的鏡頭,完全依靠軟件的優(yōu)化功能去設計鏡頭是很難的。沒有一定的理論基礎,就無法對軟件優(yōu)化過程有深刻的理解。在優(yōu)化過程中,光學理論基礎可以對光學設計還起到一定的指導作用,例如從哪里開始初始結構,然后通過約束哪些,變化哪些量,設置什么樣的評價函數(shù)去改進,最后以哪些標準評價結構合理性等等。
kAeNQRjR `&H04x"Y$> 光學設計的知識有三部分:1.幾何光學與
像差理論;2.光學設計方法;3..鏡頭案例。 早些時候,這三個部分的書籍和數(shù)據(jù)都不是很多,所以大家學習的時候很迷茫。現(xiàn)在國內的參考書以及國外書的翻譯本也有很多,所以初學者有很多選擇。以下內容幫助初學者梳理一下思路,少走彎路。
6i| ~7md, [$;,Ua-mt 幾何光學的參考書國內就有很多,比如郁道銀的《工程光學》,國外的《morden lens design》。像差理論的書也有很多,比如王之江的《光學設計理論基礎》,張以謨的《應用光學》。我建議看國外的書籍,對原理的解釋很深入,尤其是概念性的東西,沒有復雜的公式推導。我個人因為沒人指導走了很多彎路,把像差理論的推導仔細的看了一遍,尤其是看張以謨的應用光學,太頭疼了。看了以后也沒有深刻的理解,最后看了國外的著作之后才算抓住要點。理解的像差的意義及算法,知道一般的光學軟件是怎么計算像差就足夠了。等你牛到一定程度很想搞理論的時候,你在慢慢推公式去。
OMvT;Vgg s047"Q 關于光學設計方法的書籍國內最近幾年也陸續(xù)出現(xiàn)。國外的書籍較多:《Intrudction to lens design》、《Fundamentals to lens design》這些不錯.國內的書籍可以參考李林的《現(xiàn)代
光學系統(tǒng)設計方法》。這些書籍主要介紹了各種像差的產生及校正方法,以及常用的光學設計方法和光學結構。靈活掌握這些知識,就算入門了。
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Di, 光學鏡頭的案例,國內的
資料有《光學技術手冊》,宋菲君的《近代光學系統(tǒng)設計概論》,國外的書里《morden lens design》、《Lens design》。 通過分析別人的案例,理解別人的設計思路和這種結構的特點,你就能會找合適的初始結構,對某些結構的最優(yōu)化結果有數(shù)。 此外美國的
專利庫,以及軟件的鏡頭庫中也有很多案例,也可以作為初始結構選型參考。
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<` 光學設計的思路有兩種:一種是不斷地改進,不斷地提高鏡頭性能;另一種為以最低價的成本實現(xiàn)用戶的需求。第一種思路是一個光學設計者的追求,光學設計的魅力就在于不斷的改進和提高,這種思路有利于這個學科的發(fā)展。第二種思路是工程應用的基本思路,追求最優(yōu)化。兩種思路沒有好和壞的區(qū)別,只是從事的工作不同罷了。
[T-*/}4$ gn^!"MN+g 最后想告訴大家一個光學設計的哲學道理,光學設計的核心方法是試錯法,英文叫error and try,更直接一些。所以,作為一個工作了十多年的光學工程師,我想說光學設計是個體力活,80%的精力都在試錯,只有20%的精力會用到一點小聰明。很聰明的人不一定適合光學設計這個工作,因為他看到更多的是枯燥。在做職業(yè)規(guī)劃時,需要考慮到這個工作的特點。
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