上一個帖子已經(jīng)是十年之前的事情,這次在上一版的基礎(chǔ)上增加一部分內(nèi)容。期間看到有作者大篇幅引用了這篇帖子的內(nèi)容,在微信以及論壇內(nèi)得到了很多人的關(guān)注,所以再補(bǔ)充一些知識供大家參考。
;GZ/V;S k[8{N 論壇里有一些關(guān)于
光學(xué)設(shè)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(xué)設(shè)計很大程度是依賴光學(xué)設(shè)計
軟件的,計算機(jī)的出現(xiàn)改變了光學(xué)設(shè)計的方法,提高了設(shè)計效率。一些簡單的
鏡頭,很快就能
優(yōu)化出結(jié)果。但對于復(fù)雜的鏡頭,完全依靠軟件的優(yōu)化功能去設(shè)計鏡頭是很難的。沒有一定的理論基礎(chǔ),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(xué)理論基礎(chǔ)可以對光學(xué)設(shè)計還起到一定的指導(dǎo)作用,例如從哪里開始初始結(jié)構(gòu),然后通過約束哪些,變化哪些量,設(shè)置什么樣的評價函數(shù)去改進(jìn),最后以哪些標(biāo)準(zhǔn)評價結(jié)構(gòu)合理性等等。
OYj~"-3y) O>/&-Wk= 光學(xué)設(shè)計的知識有三部分:1.幾何光學(xué)與
像差理論;2.光學(xué)設(shè)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(xué)習(xí)的時候很迷!,F(xiàn)在國內(nèi)的參考書以及國外書的翻譯本也有很多,所以初學(xué)者有很多選擇。以下內(nèi)容幫助初學(xué)者梳理一下思路,少走彎路。
N'=b8J-fF VL8yL`~zc. 幾何光學(xué)的參考書國內(nèi)就有很多,比如郁道銀的《工程光學(xué)》,國外的《morden lens design》。像差理論的書也有很多,比如王之江的《光學(xué)設(shè)計理論基礎(chǔ)》,張以謨的《應(yīng)用光學(xué)》。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(fù)雜的公式推導(dǎo)。我個人因?yàn)闆]人指導(dǎo)走了很多彎路,把像差理論的推導(dǎo)仔細(xì)的看了一遍,尤其是看張以謨的應(yīng)用光學(xué),太頭疼了?戳艘院笠矝]有深刻的理解,最后看了國外的著作之后才算抓住要點(diǎn)。理解的像差的意義及算法,知道一般的光學(xué)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。
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> 關(guān)于光學(xué)設(shè)計方法的書籍國內(nèi)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(nèi)的書籍可以參考李林的《現(xiàn)代
光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計方法》。這些書籍主要介紹了各種像差的產(chǎn)生及校正方法,以及常用的光學(xué)設(shè)計方法和光學(xué)結(jié)構(gòu)。靈活掌握這些知識,就算入門了。
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pB>t 光學(xué)鏡頭的案例,國內(nèi)的
資料有《光學(xué)技術(shù)手冊》,宋菲君的《近代光學(xué)系統(tǒng)設(shè)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(shè)計思路和這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),你就能會找合適的初始結(jié)構(gòu),對某些結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化結(jié)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(jié)構(gòu)選型參考。
[KNA5(Y0 kA{eT 光學(xué)設(shè)計的思路有兩種:一種是不斷地改進(jìn),不斷地提高鏡頭性能;另一種為以最低價的成本實(shí)現(xiàn)用戶的需求。第一種思路是一個光學(xué)設(shè)計者的追求,光學(xué)設(shè)計的魅力就在于不斷的改進(jìn)和提高,這種思路有利于這個學(xué)科的發(fā)展。第二種思路是工程應(yīng)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。
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pl PGJkQsp0 最后想告訴大家一個光學(xué)設(shè)計的哲學(xué)道理,光學(xué)設(shè)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(xué)工程師,我想說光學(xué)設(shè)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(diǎn)小聰明。很聰明的人不一定適合光學(xué)設(shè)計這個工作,因?yàn)樗吹礁嗟氖强菰铩T谧雎殬I(yè)規(guī)劃時,需要考慮到這個工作的特點(diǎn)。
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