光学设计自学问题集: Q7COQ2~K
本人学过应用光学和像差理论课程,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。 f[^Aw(o
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1.光学设计的最终结果要到什么程度才算是可以加工了? ^J8lBLqe
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? x6ARzH\
2)无指定的技术指标时:系统是否需要设计到其衍射极限? =-lb)Z"d
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? Y6L~K?
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? ,47Y9Kz9
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2.与镜片加工有关的: WoRZW%
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。 58J}{Req
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中心厚度 边缘厚度 元件直径 表面半径 \:ak ''
最小值估计 ? 1mm 无要求 ? -rli(RR)|
最大值估计 ? 无要求 纵横比最好小于6:1,不得大于10:1 ? VsE9H]v
备注 纵横比=元件直径/中心厚度 '>ssqBnI
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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? 0C6-GKbZ
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? [>%xd)8.c
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3.与玻璃有关的: y)!5R 3b
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? DOJ N2{IP
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。 ],a 5)kV
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? =i*;VFc
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? @A89eZbW
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? Ix=}+K/
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4.与专利镜头库有关的: 9"A`sGZ
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。 u5: q$P
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? j4`0hnqI
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? <Fc;_GG
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? ;n=.>s*XL'