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彼賢思與君齊

2022-02-22 09:38

光學(xué)設(shè)計(jì)高階優(yōu)化

光學(xué)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)除了找初始結(jié)構(gòu)，經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)師能夠依賴自己的豐富經(jīng)驗(yàn)從無到有生成初始結(jié)構(gòu)。有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師往往能根據(jù)需求方提出的像質(zhì)要求，在了解鏡頭焦距、孔徑以及視場等參數(shù)的前提下，決定采用簡單結(jié)構(gòu)還是復(fù)雜結(jié)構(gòu)，大致需要幾組、幾片透鏡，正、負(fù)透鏡如何組合，光焦度如何分配，能夠大致搭建光學(xué)系統(tǒng)架構(gòu)并根據(jù)色差校正的基本原理提出初步的透鏡材料搭配方案，然后將初步搭建的光學(xué)系統(tǒng)架構(gòu)輸入光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件（如ZEMAX、CODEV等），根據(jù)二維圖中顯示的結(jié)構(gòu)與光線走向再手工修改參數(shù)，光線沒有明顯錯(cuò)亂，并能達(dá)到像平面后就可以編寫優(yōu)化操作數(shù)進(jìn)入優(yōu)化步驟，優(yōu)化過程中再根據(jù)像質(zhì)變化情況施加人工干預(yù)直到設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計(jì)要求。
這里總結(jié)一些常用的經(jīng)驗(yàn)法則：
1、對同一類型的光學(xué)系統(tǒng)，如果不采用特殊面型的話，像質(zhì)要求與系統(tǒng)復(fù)雜程度密切相關(guān)。
2、通常需要采用正負(fù)光焦度透鏡組合來校正像差，如果對像質(zhì)有一定的要求，就不要寄希望于僅使用若干正透鏡或者負(fù)透鏡，除非是如聚光鏡那樣的照明系統(tǒng)或?qū)μ囟ㄎ恢贸赏晟葡竦凝R明透鏡系統(tǒng)。