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    [原创]ZEMAX中的天方夜谈 [复制链接]

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    离线GGX19458132
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2007-11-01
    各位网友: w>o/)TTJL  
        我正在编写“数码镜头设计原理的_高级篇”(第二版)中的“WPS优化方法”。我们从事光学设计绝大多数是从专利或测绘开始的,这个初解的合理性值得怀疑?因此优化解往往不能令人满意。WPC方法虽然能得到较合理的初解,但其合理性也有其局限性,另外由于PWC法不同系统千差万别,列象差平衡方程组与解象差方程组是异常复杂的过程,且不能随结构的变动动态跟随,从而使WPC优化成了“天方夜谈”。 yv|`A2@9  
        我在“PWC配套ZEMAX优化方法《6镜焦距自动分配通用方法》”中试探讨此问题的通解方法,利用高校通用方法来寻找光学系统的最优初解。有人会耽心,即使很快的找出了光学系统初解的各镜PWC值,如何快速的得到各镜的实际结构呢?这个问题已经解决,一个23透镜的系统只需几分钟就可得到所有透镜的合理结构。 klR\7+lK  
        下面是我的思路: bq2f?uD-}  
        在“PWC法建立象差平衡方程组_实例.doc”中,我们曾从总体设计的观点,以及校场曲的观点在ZEMAX里建立了6镜理想光学系统结构。另外也用了2次拆分的方法,及假定前组2正镜有相同焦距,相同PWC值;后组2负镜也同样处理,从而解出了各镜结构。但在ZEMAX中发现系统优化不能获得理想的结果。主要原因如下: 3$_JNF`  
        由于理想的焦距分配很难获得,从而各镜的PWC分配值不能都很小(PWC大,对应透镜弯曲大,小间隔就会产生位置干涉。另外高级象差大,会打乱初级象差平衡状态),这是一个极为辣手的问题。原因在于当间隔,焦距分配变动时,PWC初级象差平衡方程组也是变动的,再使其最小也是变动的。即这是动态优化问题。要想很好的解决这个问题,就需将其放入ZEMAX中统一考虑。 6f:uAFwG  
        我处理此问题的步骤是: T& 4f} g/  
    1 在ZEMAX中先进行总体设计(包括同时校场曲)。 @THa[|(S  
    2 在AUTOCAD中找出等校入瞳 <aLS4  
    3 用“PWC法建立象差平衡方程组.EXE”创建此系统的PWC平衡方程组(参考“PWC法建立象差平衡方程组_实例”)。 $XI.`L *g  
    4 在Mathematica中解此方程组。 [MuZ^'dR  
    5 以上操作只用于在ZEMAX中创建“6镜焦距自动分配”操作集时的调式阶段,在调式中,用PWC平衡方程组中的各项来校核ZEMAX中相应操作集。 >xXC=z+g]  
    6 只有操作集对所有6镜系统都实用,《6镜焦距自动分配通用方法》才有实用价值。为此理想光学系统中不允许有光栏,它用等效入瞳去替代。这是很重要的一步。 RGL2S]UFs  
    7 对于任意6镜理想系统,在总体优化操作集的前方插入已编好的焦距自动分配操作集,就可进行焦距自动分配的优化。 zI0d  
    8 如何创建焦距自动分配操作集呢?总体上如下考虑: |R2p^!m  
    (1) 在结构电子表格的结尾的隔一行,顺序在间隔栏添写各镜的PWC初值(等于Mathematica中解出的PWC值) l,*5*1lM  
    (2) 在总体优化操作集前方创建初级象差平衡方程组操作集,并将PWC初值(由后增的间隔栏读入)代入初级象差平衡方程组中,且使各初级象差等于目标值。 )8!*,e=4  
    (3) 设置焦距,间隔,PWC为变量,进行优化操作即可。 \(RD5@=!4#  
    注意:上述方法可用于任意多组元的光学系统。 2qot(Zs1i  
    由上可见问题的关建在于如何在ZEMAX中具体实施创建焦距自动分配的操作集,这就是《6镜焦距自动分配通用方法》要介绍的主要内容。 /J(vqYK"  
    @qpj0i+>*  
        上面的方法是否象天方夜谈呢?但它确实是可行的,我正在做这项工作,估计一周内可解决。 d N$,AOT  
    象这样的解决问题的思考方法,在“WPS优化方法”中太多了。例如“自创优选虚拟玻璃操作数集合”就可以使虚拟玻璃象真实玻璃一样变化,这是非常有用的。 h*R w^5,c  
        这些光学设计中的奇思妙想是以光学基础理论为基石,严警的科学态度为根本,对光学设计有极大的兴趣为动力,契而不舍的结果。 %fnG v\uI  
        相信我的这些设想,有助于光学同行开括光学设计的视野,设计出更好的产品来。 _, E/HAX  
              在“数码镜头设计原理的_高级篇”(第二版)中再见!  l5 ]  
                                              GGX19458132 B 6z 'Q  
                                            2007年是11月1日 >C19Kie72  
    [ 此贴被GGX19458132在2007-11-01 11:17重新编辑 ]
     
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    离线chm85
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    只看该作者 1楼 发表于: 2007-11-02
    谢谢了
    离线njexpert
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    只看该作者 2楼 发表于: 2007-11-05
    急切盼望高级篇
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    只看该作者 3楼 发表于: 2007-11-06
    6镜焦距自动分配的操作集已调好,运行效果很好,在元月分会上传。
    [ 此贴被GGX19458132在2007-11-06 18:43重新编辑 ]
    离线jianhun413
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    只看该作者 4楼 发表于: 2007-11-06
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    只看该作者 5楼 发表于: 2007-11-06
    等待拜读您的大作。
    离线jzzxxx
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    只看该作者 6楼 发表于: 2007-11-07
    高老师,能不能给我你的“数码专题”和“光学数码专题”我这里下载不了,或者下载的是不全。谢谢您的辛苦劳动与为中国光学事业做出的贡献!jzzxxx@163.com
    离线GGX19458132
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    只看该作者 7楼 发表于: 2007-11-08
    利用搜索功能,搜索“重新上传”可得到能下载的数码镜头资料。
    离线fang0705
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    只看该作者 8楼 发表于: 2007-11-08
    急切拜读高级篇
    离线rexhawk000
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    只看该作者 9楼 发表于: 2007-11-09
    kankank我看看看看