光學(xué)鏡頭設(shè)計的基本思路有哪些，希望這篇文章能夠幫助到各位朋友們！ NyJnOw(
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思路大致可以分為： hU,$|_WDy
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第一步，根據(jù)要求的設(shè)計指標(biāo)，確定鏡頭設(shè)計的初始結(jié)構(gòu)，計算當(dāng)前鏡頭結(jié)構(gòu)的像差等評價指標(biāo)； y'rN5J:l
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第二步，判斷是否滿足評價指標(biāo)； ida*]+ ~
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第三步，當(dāng)不滿足評價指標(biāo)時，選擇部分結(jié)構(gòu)參數(shù)作為變量； N^@
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第四步，修改前一步選出的變量，并且重新計算像差等評價指標(biāo)；循環(huán)第二步至第四步，直至得到滿足成像質(zhì)量要求的鏡頭。 ~yN(- I1P
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第一步中獲得初始結(jié)構(gòu)的方法有兩種：第一種，人工解析計算法，即已知設(shè)計指標(biāo)，由人工根據(jù)相關(guān)的光學(xué)公式，采用解析計算的方法確定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)；第二種，縮放法，根據(jù)設(shè)計指標(biāo)從現(xiàn)有的鏡頭中，尋找性能參數(shù)比較接近的已有鏡頭結(jié)構(gòu)作為初始結(jié)構(gòu)，通常光學(xué)工程師會采用自己以前設(shè)計過的鏡頭，或者從光學(xué)鏡頭專利中尋找。 v:P!(`sF
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目前第一種方法已經(jīng)很少應(yīng)用，一般只能用來設(shè)計非常簡單的光學(xué)系統(tǒng)，比如一塊或兩塊反射鏡甚至單片透鏡的系統(tǒng)，第二種方法由于其便捷性被廣泛接受。另外，隨著計算機輔助設(shè)計的發(fā)展，計算像差等評價指標(biāo)的工作已經(jīng)被計算機所承擔(dān)，這樣大大提高了光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的效率。 -]&<Sr-
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由于計算機計算速度的不斷提高，計算像差等評價指標(biāo)所需要的時間越來越少，而分析計算結(jié)果和決定下一步選擇哪些結(jié)構(gòu)參數(shù)作為變量是光學(xué)設(shè)計工程師面臨的主要問題。 SY6r 8RK
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既然能夠想到用計算機輔助計算像差，自然就能夠想到利用計算機自動選擇變量并且修改變量，這其中最關(guān)鍵的問題是如何找出像差等評價指標(biāo)與結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系，但是，直至今天仍然無法給出兩者之間具體的函數(shù)關(guān)系式，在這種情況下，光學(xué)設(shè)計軟件就選擇采用工程數(shù)學(xué)的方法，通過線性近似和逐次漸近的方式，從初始結(jié)構(gòu)出發(fā)，在選定數(shù)量的變量空間中求出最優(yōu)解，雖然相比于人工修改參數(shù)有了很大的提高，但是變量空間的選擇還是需要依賴人工參與，這也正是光學(xué)鏡頭類專利能夠產(chǎn)生創(chuàng)造性的貢獻點。 4 ? {*(
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如果兩個光學(xué)鏡頭的結(jié)構(gòu)差異不大的情況下，可能無需付出創(chuàng)造性的勞動來選取優(yōu)化變量，直接采用光學(xué)設(shè)計軟件（如Zemax等）自動優(yōu)化，即可得到。 ew"m!F#
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由此可見，當(dāng)前光學(xué)設(shè)計的難點主要在于初始結(jié)構(gòu)的選擇和優(yōu)化變量的選取，由于光學(xué)自動設(shè)計軟件采用的算法的局限性，通常軟件只能在初始結(jié)構(gòu)附近找到局部最優(yōu)解。 w?;b7 i
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因此，需要光學(xué)設(shè)計工程師通過優(yōu)化變量的選取來促使軟件跳出局部最優(yōu)解，尋找全局最優(yōu)解。 ~mcZUiP9
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這一影響光學(xué)設(shè)計工程師的難題，恰恰給出了創(chuàng)造性評判的新思路，初始結(jié)構(gòu)的選取就像是檢索最接近的現(xiàn)有技術(shù)，本領(lǐng)域技術(shù)人員獲知了與本申請結(jié)構(gòu)相似的最接近現(xiàn)有技術(shù)的情況下，兩者的差異足夠小，完全有可能在對比文件的基礎(chǔ)上，通過光學(xué)自動設(shè)計軟件的自動優(yōu)化設(shè)計，無需付出創(chuàng)造性勞動即可得到本申請，即本申請是在對比文件附近的局部最優(yōu)解。另外，這種結(jié)構(gòu)的相似性的判斷，完全可以通過附圖對比，輕松實現(xiàn)，無需進行復(fù)雜的參數(shù)計算，這樣就避免了出現(xiàn)前面提及的大量的參數(shù)計算比對與檢索和篩選對比文件帶來的困難。 *08+\ed"#
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反之，如果找不到整體結(jié)構(gòu)差異很小的對比文件，光學(xué)設(shè)計工程師需要付出創(chuàng)造性的勞動選取優(yōu)化變量，經(jīng)過一系列優(yōu)化，跳出局部最優(yōu)解，才能獲得本申請這種全局最優(yōu)解，這樣的工作顯然是需要付出創(chuàng)造性勞動的。這種情況下，實際上就檢索不到能夠完全否定申請文件整體創(chuàng)造性的對比文件，審查員需要做的工作更多的是，通過基于對權(quán)利要求限定的參數(shù)的檢索，采用非三性法條的約束，使最終授權(quán)的權(quán)利要求的保護范圍清晰適當(dāng)。
