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可能很多人都覺得光學(xué)設(shè)計是很枯燥的工作。 /zox$p$?h 或許因為一直在和軟件作斗爭,不斷的設(shè)置像差控制參數(shù)、優(yōu)化。 2 ? 4!K. 能不能獲得好的結(jié)果大部分時間也是靠運(yùn)氣。 rSNi@; 看到某像差不合適的時候,就去用像差控制操作數(shù),設(shè)置操作數(shù),添加巨大的權(quán)重,優(yōu)化結(jié)果卻很差,此像差或許確實有提高,整個光學(xué)系統(tǒng)卻基本崩潰掉了。 :Iz8aQ _','9| 這樣做,確實很枯燥。 A?0Nm{O;3v #s9aI_ 我們崩潰,軟件也很崩潰. 2+WaA, 巧婦難為無米之炊: CU~PT. 在設(shè)置操作數(shù)、優(yōu)化系統(tǒng)之前,有沒有去想過,正在優(yōu)化的這個光學(xué)系統(tǒng),是否有足夠的能力滿足我們提出的所有要求呢?是否設(shè)置了相互矛盾的要求(比如用兩個分離的薄透鏡同時校正軸向色差、垂軸色差)?設(shè)置變量的時候,哪些應(yīng)該固定,哪些應(yīng)當(dāng)放開,交給軟件優(yōu)化呢?包括玻璃折射率、阿貝數(shù)應(yīng)該固定,還是設(shè)置為變量?等等。 -7|H}!DFT 得不到要的效果,原因很多,但大多是因為對光學(xué)設(shè)計原理的不了解造成的。 iJ|uvPCE fTX;.M/%
光學(xué)設(shè)計,以及軟件使用,其實是很有講究的,是需要設(shè)計理論作支撐的。 5E
<kwi ;9'OOz|+1 就拿玻璃的選擇來說吧,大家都知道: ,iwp,=h= 合適的玻璃對,比如K系列和F系列,可以用來消除色差;并且也知道:舊的玻璃對組合,可以使透鏡在消除像差的時候,同時獲得小的球差和小的彗差,但同時會增大Petzval和,比同焦距單透鏡的還要大;也可以根據(jù)實際要求,選擇不同的折射率、阿貝數(shù)組合,使球差較小時,有大的彗差,彗差為正或者為負(fù),均可實現(xiàn);新的玻璃對組合:高折低色散為正片,低折高色散的玻璃為負(fù)片的膠合片,可降低Petzval和,但是球差會是欠校正的,孔徑增大時,或許還會帶來更高級的像差。 ABYcH]m 以上這些,以及選擇合適玻璃組消除二級光譜,這些大家應(yīng)該都非常了解了。 >C~6\L`c 8JUwf 以上并不是玻璃選擇對光學(xué)系統(tǒng)影響的全部作用。 .o}v#W+st I*^Ta{j[ 玻璃的選擇在一些光學(xué)系統(tǒng)中,有其他方面的作用:玻璃的選擇,會影響到透鏡長度(在這里,指:第一片玻璃到最后一片距離)、視場角,相對孔徑等等,或者說,為了達(dá)到某一設(shè)計要求,要盡量選擇這樣的玻璃組合。 {Hk}Kow 以三片鏡為例,這個比較典型:玻璃的折射率,對三片鏡光學(xué)系統(tǒng)整體性能影響很大,大家可以對三片鏡的個專利比較一下,相似結(jié)構(gòu),采用K9和ZK或者LAK系列的玻璃,獲得的光學(xué)性能差距很大。在設(shè)計三片鏡時,正透鏡最好選擇玻璃圖左上方的玻璃。負(fù)透鏡可以設(shè)置為變量優(yōu)化,或者直接按照其他光學(xué)要求、經(jīng)驗選取,盡量不要把正片的材料當(dāng)做變量來優(yōu)化(負(fù)片優(yōu)化,一般能獲得普通F或者ZF玻璃)。選擇高折射率的玻璃作為正透鏡,有利于提升三片鏡的整體光學(xué)性能。 #Rr%:\* ]]Ufas9 另:設(shè)計一個視場角較大的三片鏡,三片鏡間距將縮小,尤其是第一片與第二片間距,此時,兩片透鏡的V差將會減小。 CTA3*Gn HtYwEj
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