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    [原创]光学设计自学问题集(求高人指点) [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2009-05-14
    — 本帖被 cyqdesign 执行加亮操作(2009-05-19) —
    光学设计自学问题集: 8 }z3CuM  
    本人学过应用光学像差理论课程,但没有做过实际的光学系统设计。现在自学了2个月的光学系统设计和Zemax使用手册后,将自己无法解决的问题归类统计如下,请各位高人指点。 A8!Ed$@  
    @>:i-5  
    1.光学设计的最终结果要到什么程度才算是可以加工了? $+TYvA'N  
    1)有指定的技术指标时:各项指标是否达到即可?还是要超出指标一定范围以防止加工装调误差带来的影响?比如超出20%够不够? "*bk{)dz}  
    2)无指定的技术指标时:系统是否需要设计到其衍射极限? m#MlH=-  
    3)超过衍射极限的系统再将几何象差向完美系统设计(即0几何象差)是否有意义?若有意义,意义何在?进一步减小象差又需要到什么程度才算可以停止,即判断标准是什么? fkG##!  
    4)配样板的资料如何寻找?Zemax中给出的全是国外的镜片加工商的样板数据,我们一般只能在国内配样板加工,这些国内厂家的最新样板数据如何获得? R+F,H`  
    r w\D>} \  
    2.与镜片加工有关的: (Y)!"_|  
    1)圆形球面镜片自身的中心厚度,边缘厚度,元件直径,表面半径的大小在加工中都有些什么限制因素?下表是我自己总结的一些经验数据,来源Fisher的《光学系统设计》,也不知是否正确。 `*d{PJTv  
    jE*Ff&]%m  
    中心厚度 边缘厚度 元件直径 表面半径 1 KB7yG-#6  
    最小值估计 ? 1mm 无要求 ? 1ys(v   
    最大值估计 ? 无要求 纵横比最好小于6:1,不得大于10:1 ? &SrGh$:X  
    备注 纵横比=元件直径/中心厚度 GmAj</~  
    eQ\jZ0s;p  
    2)空气间隔的中心厚度和边缘厚度一般是多少合适?是否:只要不是负数,一般由金属件机械加工和定位决定? sbA2W~:  
    3)如何确定光学镜片的光学均匀性,应力双折射,条纹度,气泡度,表面粗糙度,透镜偏心等?是否有一个对大多数情况都适用的数值? Ge0Lb+<G  
    &D)2KD"N  
    3.与玻璃有关的: 9M]^l,  
    1)首选玻璃问题:不同玻璃厂家有不同的首选玻璃,不同的镜片加工商倾向于选择不同的玻璃厂家,问题是我们国内光学设计者如何获得最新的首选玻璃信息,以便在让镜片加工商加工时不至于被告知无法获得该玻璃? lvx]jd\  
      比如国内“首选玻璃”最多的就是K9(同Schott的BK7),ZF1(同Schott的SF2),其他的我就不知道了。 {=6)SBjf  
      在Zemax中有个Glass Catalog,在Chineses.agf中,是否其中所列出的Standard玻璃都是我们可以立刻获得的?若在设计时使用Schott玻璃,是否必须按折射率和阿贝数替换成相应的Chinese玻璃才能够在国内加工商得到? P>fKX2eQ-  
    2)在专利中我们经常遇见的玻璃就是Schott玻璃,若拿来根据自己的需要进行优化,是否需要一开始就将Schott玻璃替换成Chinese玻璃,还是在最后替换,或者根本不用替换?  (FG^UA#'  
    3)国内的镜片供应商一般会提供制作好的常用镜片,包括平凸/凹,双凸/凹,正负弯月等,并提供详细的参数信息。这些厂家的镜片设计参数选择依据是什么?这种不可调整镜片光学设计师如何使用?还是说根本就不是给光学设计师用的? ;le0QA Pf  
     ;b|  
    4.与专利镜头库有关的: Uh%6LPg^  
    1)如何得到相关的专利镜头资料? 我知道的方法:Zemax自带的专利镜头库大约有几千个镜头,均可以得到;我有《Lens Design》一书,上面有上百个例子;《光学设计手册》有很多镜头资料,但我手上没有该书。在网上如何查找专利镜头资料就不知道了。 b@!:=_Mr  
    2)专利库镜头本身是否足够优秀,以至于在它所应用的条件下不用再优化了? EU9[F b]  
    3)专利库镜头本身是否可以直接加工,不用考虑样板匹配和公差问题? %}ixgs7*c0  
    4)专利库镜头一般是否都需要进行优化修改,以适应个人的设计需求? +nzTxpcP@K  
    2条评分
    cyqdesign 金钱 +5 - 2009-05-19
    cyqdesign 金钱 +10 欢迎此类交流贴! 2009-05-19
     
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    只看该作者 1楼 发表于: 2009-05-18
    我想问一下,你怎么设计的光学系统能超过衍射极限
    离线5234868
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    只看该作者 2楼 发表于: 2009-05-18
    我回答几个问题吧,但是不一定对,1,有指定的技术指标时:各项指标是否达到即可?还是要超出指标一定范围以防止加工装调误差带来的影响?比如超出20%够不够? 5qeT4| Ol  
    回答是我建议是超过技术指标(接近衍射极限),因为在装调过程中,成像质量会下降,但是我碰到过成像质量变好的情况. wqf&i^_  
    2.跟厂家联系,他应该会给你样板的,因为那毕竟能给他们带来生意
    1条评分
    cyqdesign 金钱 +5 - 2009-05-19
    离线5234868
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    只看该作者 3楼 发表于: 2009-05-18
    2.与镜片加工有关的,你可以查阅实用光学技术手册,作者王之江,在这里面能查到你需要的东西 8xc8L1;  
    3.与玻璃有关的(1)上他们的网站.例如成都光明的。自己看看就知道了,中国玻璃和外国玻璃代号的在论坛上有人发过帖子,有表对的,(2).建议用中国玻璃了库进行优化,(3)不太知道,是不是套样板用的呀??
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    只看该作者 4楼 发表于: 2009-05-18
    4.与专利镜头库有关的:1)不明白你想说什么??有镜头数据用就可以了吧,你知道有光学镜头手册,一共十本,够你用的了把2)例如光学镜头手册,不是优秀的,还需要优化3)需要考虑4)需要
    离线5234868
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    只看该作者 5楼 发表于: 2009-05-18
    回答的不一定对,所以请高手帮我回答和指正以下,让我也知道一下
    离线w000000y
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    只看该作者 6楼 发表于: 2009-05-18
    我也不知道
    离线HAHA^_^
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    只看该作者 7楼 发表于: 2009-05-19
    希望更多的高手来回答 )Rm 'YmO  
    期待。
    离线梁爱超
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    只看该作者 8楼 发表于: 2009-08-22
    太深了 我也要学习
    离线okey
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    只看该作者 9楼 发表于: 2009-08-25
    我胡说两句啊。 _sf0{/< )  
       1. 衍射极限是不能被超过的。——这个是物理光学决定的。 [/fwt!  
       2. 设计指标的问题。有明确要求的时候,需要保证装配后达到要求,——做严格的公差分析;没有明确指标的,需要查看探测器的分辨能力。 |<+|Du1  
       3. 没有必要追求衍射极限。这不仅仅是可行性问题,还有成本上的考虑。 +y{93nl  
       4. 没有完美的光学设计——也许世界上根本没有完美的东西。0像差是不可能达到的,达到了也是无意义的——至少还有物理光学限制。应该首先提醒自己,设计是为了应用而不是为了设计。 <>5:u  
       5. 样板可以从加工厂要到。玻璃材料也是同样的问题。