| infrared |
2023-10-09 16:57 |
光学设计学习方法v2
上一个帖子已经是十年之前的事情，这次在上一版的基础上增加一部分内容。期间看到有作者大篇幅引用了这篇帖子的内容，在微信以及论坛内得到了很多人的关注，所以再补充一些知识供大家参考。 TBoM{s=.
B"pFJ"XR
论坛里有一些关于光学设计历史发展的帖子，写的挺好，看了以后就会发现：现代光学设计很大程度是依赖光学设计软件的，计算机的出现改变了光学设计的方法，提高了设计效率。一些简单的镜头，很快就能优化出结果。但对于复杂的镜头，完全依靠软件的优化功能去设计镜头是很难的。没有一定的理论基础，就无法对软件优化过程有深刻的理解。在优化过程中，光学理论基础可以对光学设计还起到一定的指导作用，例如从哪里开始初始结构，然后通过约束哪些，变化哪些量，设置什么样的评价函数去改进，最后以哪些标准评价结构合理性等等。
<^H1)=tlF
g;u<[>' I
光学设计的知识有三部分：1.几何光学与像差理论；2.光学设计方法；3..镜头案例。 早些时候，这三个部分的书籍和数据都不是很多，所以大家学习的时候很迷茫。现在国内的参考书以及国外书的翻译本也有很多，所以初学者有很多选择。以下内容帮助初学者梳理一下思路，少走弯路。 ;zf Q3$@9
m_{%tU;N
几何光学的参考书国内就有很多，比如郁道银的《工程光学》，国外的《morden lens design》。像差理论的书也有很多，比如王之江的《光学设计理论基础》，张以谟的《应用光学》。我建议看国外的书籍，对原理的解释很深入，尤其是概念性的东西，没有复杂的公式推导。我个人因为没人指导走了很多弯路，把像差理论的推导仔细的看了一遍，尤其是看张以谟的应用光学，太头疼了。看了以后也没有深刻的理解，最后看了国外的著作之后才算抓住要点。理解的像差的意义及算法，知道一般的光学软件是怎么计算像差就足够了。等你牛到一定程度很想搞理论的时候，你在慢慢推公式去。 B2ek&<I7N
5`1 (}
关于光学设计方法的书籍国内最近几年也陆续出现。国外的书籍较多：《Intrudction to lens design》、《Fundamentals to lens design》这些不错.国内的书籍可以参考李林的《现代光学系统设计方法》。这些书籍主要介绍了各种像差的产生及校正方法，以及常用的光学设计方法和光学结构。灵活掌握这些知识，就算入门了。 x.0k %H
d,GtH)( s
光学镜头的案例，国内的资料有《光学技术手册》，宋菲君的《近代光学系统设计概论》，国外的书里《morden lens design》、《Lens design》。 通过分析别人的案例，理解别人的设计思路和这种结构的特点，你就能会找合适的初始结构，对某些结构的最优化结果有数。 此外美国的专利库，以及软件的镜头库中也有很多案例，也可以作为初始结构选型参考。 { r< (t#
lWu9/r 1
光学设计的思路有两种：一种是不断地改进，不断地提高镜头性能；另一种为以最低价的成本实现用户的需求。第一种思路是一个光学设计者的追求，光学设计的魅力就在于不断的改进和提高，这种思路有利于这个学科的发展。第二种思路是工程应用的基本思路，追求最优化。两种思路没有好和坏的区别，只是从事的工作不同罢了。 w>`h3;,2
]7 XkijNb
最后想告诉大家一个光学设计的哲学道理，光学设计的核心方法是试错法，英文叫error and try，更直接一些。所以，作为一个工作了十多年的光学工程师，我想说光学设计是个体力活，80%的精力都在试错，只有20%的精力会用到一点小聪明。很聪明的人不一定适合光学设计这个工作，因为他看到更多的是枯燥。在做职业规划时，需要考虑到这个工作的特点。 h|(Z XCH
m &0(%
大家一起努力吧，想搞好一件事需要下点辛苦，不是那么容易。
|
|
