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算法,相信很多光學(xué)設(shè)計(jì)師都曾認(rèn)真學(xué)習(xí)、研究過(guò)。我也曾希望能通過(guò)編寫(xiě)程序,從光學(xué)系統(tǒng)對(duì)像差分配的要求出發(fā),依靠高大上的PWC算法,完全通過(guò)數(shù)據(jù)計(jì)算,求得令人滿意的初始結(jié)構(gòu)。 '{[!j6wt\ J&eAL3"GF 愿望是美好的,現(xiàn)實(shí)是殘酷的。在學(xué)習(xí)PWC的過(guò)程中,遭遇了巨大的挫折,且本人意志力薄弱,沒(méi)有知難而進(jìn),沒(méi)有最終克服困難,沒(méi)有將PWC算法發(fā)揚(yáng)光大……然而,仍有些微收獲,在學(xué)習(xí)過(guò)程中獲得了一丁點(diǎn)兒對(duì)PWC算法的淺薄認(rèn)知,分享如下。 n%/i:Whs X JY5@I. 一、PWC算法的由來(lái) HG2GZ}~^1 PWC方法,是從前蘇聯(lián)傳播到中國(guó)的。據(jù)光行天下論壇的朋友科普:在國(guó)內(nèi)早期書(shū)籍里,PWC稱(chēng)為蘭格變數(shù)法,是由蔡司公司叫蘭格的數(shù)學(xué)博士開(kāi)發(fā)的,最初有兩套形式,后來(lái)經(jīng)過(guò)了一些改良。盟軍占領(lǐng)德國(guó)后,老毛子搶了德國(guó)的一批二流人才和設(shè)備才建立了蘇聯(lián)的光學(xué)工業(yè)體系。就這樣PWC到了蘇聯(lián),再后來(lái)蘇聯(lián)老大哥把PWC算法傳播到中國(guó)。 BeK2;[5C fVe@YqNa b5j*xZv
二、PWC算法的功用 Lt1U+o[ot 我們知道,賽德系數(shù)在計(jì)算已有系統(tǒng)的初級(jí)像差時(shí),非常方便,然而,并沒(méi)有將初級(jí)像差與結(jié)構(gòu)參數(shù)直觀的結(jié)合起來(lái),賽德合數(shù)并不能幫助我們通過(guò)像差要求,推演出光學(xué)結(jié)構(gòu)。那如何建立光學(xué)系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)呢?PWC算法的提出,就是為解決這個(gè)問(wèn)題的。 4\M8BRuE 在翻看不同國(guó)家的光學(xué)設(shè)計(jì)書(shū)籍時(shí)發(fā)現(xiàn),并非所有書(shū)籍都會(huì)講解PWC算法,不過(guò)均有類(lèi)似的方法:有的總結(jié)了大量的數(shù)據(jù)表格,用于設(shè)計(jì)計(jì)算和核對(duì)像差數(shù)據(jù);有的總結(jié)了透鏡形狀對(duì)像差曲線的造成影響的規(guī)律;有的利用像差公式求出簡(jiǎn)單的初始結(jié)構(gòu),復(fù)雜結(jié)構(gòu)通過(guò)常用像差校正方法逐步復(fù)雜化光學(xué)系統(tǒng);還有的是直接根據(jù)經(jīng)驗(yàn)建立光路,并根據(jù)賽德系數(shù)和真實(shí)光線追跡,不斷微調(diào)系統(tǒng),得到滿意的結(jié)果。 ll^DY
hx} 可以說(shuō),建立或挑選合適光學(xué)初始結(jié)構(gòu)的工作,是一個(gè)“八仙過(guò)海、各顯神通”的過(guò)程,是一個(gè)以“不管黑貓白貓,能捉老鼠就是好貓”為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程。 EeCFII 對(duì)于沒(méi)有大型計(jì)算機(jī)和光學(xué)優(yōu)化軟件的時(shí)代,PWC是較好的方法。因PWC可以實(shí)現(xiàn)定量計(jì)算,根據(jù)特定步驟,建立初始結(jié)構(gòu),操作起來(lái)也比較規(guī)范、方便。而其他方法,在沒(méi)有光學(xué)軟件幫助下,相對(duì)來(lái)說(shuō),達(dá)到目標(biāo)的過(guò)程比較曲折,也更需要經(jīng)驗(yàn)和技巧。比如一個(gè)簡(jiǎn)單的雙膠合,PWC可以查表找出合適的玻璃對(duì)。而對(duì)于其他方法,玻璃是要事先根據(jù)光學(xué)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)選擇好、確定好的,對(duì)于大部分設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō),選擇合適的玻璃,是一個(gè)相當(dāng)困難的事情。大部分設(shè)計(jì)師,都有依靠光學(xué)設(shè)計(jì)軟件的hammer功能,挑選玻璃的、且并不美好的經(jīng)歷吧? +YTx
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