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光行天下 -> 光学镜头设计 -> 高级像差校正(随便写写,个人观点,不当之处还望指正) [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

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phoenixzqy 2013-04-27 22:36

高级像差校正(随便写写,个人观点,不当之处还望指正)

高级像差校正 93kSBF#  
~)tIO<$U  
       要求较高的光学系统,对高级像差的校正,是必要的。 Os*,@N3t  
       如何校正高级像差呢? W>wIcUP<<  
t2BkQ8vr  
       先说像差的校正。 $f_;>f2N  
       高级像差的性质,很多光学设计书籍上都讲到:高级像差和光学系统局部镜片的结构参数没有太大关系。而初级相差,主要是由局部镜片的结构参数决定的。实际中,确实也是这种情况。 q !7z4Cn  
       所以,光学设计书籍,花了很大篇幅讲解初级像差,讲赛德和数。讲赛德和数的目的,就是让我们认识到,局部镜片结构的改变,可以很好的影响到初级像差,以及是如何影响初级像差的。这样,我们就获得了校正像差的途径:修改透镜结构。而高级像差的成因,太复杂,不太容易从过简单的办法操作。所以,系统像差的校正,初步,主要是从控制初级像差,补偿高级像差入手的。 6NZ3(   
Q pz01x  
高级像差也是有其规律的。 '-D-H}%;}M  
高级像差的校正,主要从两个大方面入手:(个人观点,不正确之处,还望指正) =9i:R!,W  
1、根据设计要求,比如视场角、F数,等等,选择合适的光学结构,结构形式尽量不要太偏离传统结构,不要太奇特; Z=z'j8z3  
2、采用高折射率玻璃替代低折射率玻璃;分裂镜片。  ZajQ B  
ul(1)q^  
当然,减小高级像差的方法还有 反常胶合,等等……   HO41)m+&  
~ I]kY%  
第一方面,选择合适的结构,主要目的是合理分配各透镜承载的光焦度、光偏转角度,不要试图去利用一个透镜或者一个透镜组产生很大的、相反的像差,去补偿其他透镜组的像差。尽量把光线的折转变得不那么陡峭。也就是很多书籍上所说的,很多专利上看到的:漫步透镜。 }LM^>M%  
t.j q]L  
第二方面,首先说明一个问题:为什么要把高折射率玻璃替代和分裂镜片列为一个方面呢?因为这两个措施,目的都在于在整个透镜系统大致结构确定之后,减小透镜表面光线的入射角度,减小每个透镜承担的光焦度和光束偏转角。入射角度的减小,有利于高级像差的校正。 l|%7)2TyG)  
.P# c/SQp  
以上,关于高级像差的校正。结束。 K~+y<z E  
$T^O38$  
FxKH?Rl  
下面,随便写一些,扯几句。 NJz8ANpro$  
1mJBxg}(  
       对于光学设计,我是比较坚持做事从理论基础入手,理论结合实际的。在实际中发现问题,在理论里找到解决方法。 两方面,都不应当忽视,也都不应当过于偏重哪一方。 Xleoh2&M  
      对于其他方面我觉得也是这样。比如一个象棋高手,不可能天天打谱,而不去对弈;也不可能天天对弈,不去打谱。这样,都不行。 Um9!<G=;  
      所谓: [m|\N  
      思而不学则殆,学而不思则罔。 hDl& KE  
@=K> uyB  
      之前,推荐过一些关于光学成像设计的英文书籍。只看这些书籍,会不太好理解。这是很正常的,因为只有有实际问题需要解决的时候,一些方法的学习,才会掌握得深刻和快速。这也是实际和理论结合的问题了。当实际中有需求,理论有了和实际结合的机会,才会显示出其生命力和重要性。理论只有借助实际,才能显现出起作用;实际中的问题,只有借助于理论,才能真正解决。 ]QtdT8~  
?fnJ`^|-r  
     推荐的那些书,还是很有价值的。理论毕竟还是需要掌握的,而且,理论本身,也是前人对实际中经验的总结。其实,理论,是实践的另一种体现方式,是实践中经验教训的总结。 > 9JzYI^  
Zu$f-_"  
     工作中,设计做得多了,对镜头设计有一定的认识、有一定的熟练度了,回头再去看看以前学的理论,才发现,原来别人早告诉你该怎么做了,只是咱没有认识到,不会用罢了。只能怪自己太不开窍,不能再怪别人遮遮掩掩了。其实,已讲得已经很清楚了。 ^^}  
     最早接触光学设计的时候,很多中文、英文书里都写:当你做过多年光学设计之后,你会对玻璃对的选择,有一种感觉的。 h K@1 s  
     那时觉得这种说法很扯淡,丫的,外国人也学会搞老子的“言者不知,知者不言”了。没想到,做得多了,还真是这个样子啊。 59$mfW o>  
phoenixzqy 2013-04-27 22:37
欢迎指正,欢迎讨论!
phoenixzqy 2013-04-27 22:44
有朋友说我最近转到照明上去了。 [LL"86D  
其实不是的,我是很钟爱成像光学设计的,尤其是带自由曲面的,可以发挥一下自己的数学功底,写一写算法。 z/F(z*'v  
对成像系统的设计,一直没有停歇过。只是有单位要求,不让我做某些产品的宣传。 "2'nLQ""q  
再加上最近在组织照明培训。呵呵 就显得我远离成像了。 nDiD7:e7=  
当然,照明设计也是非常喜欢的了。其实照明,成像,都是按照规则,发挥自己想想,控制光束走向。
力口下二 2013-04-27 23:53
赞一个!就喜欢这种实实在在的帖子!! )!|K3%9  
amiferous 2013-04-28 08:39
第一、版主写的很好; vo!:uvy;2  
第二、按照写轮眼开眼的等级,估计等级越高,能理解的就越多; h[C!cX  
第三、关于成像设计,我感觉自己连入门都不算,惭愧。
drymatini 2013-04-28 08:50
内容很丰富,慢慢看
panyingkok 2013-04-28 09:25
phoenixzqy:有朋友说我最近转到照明上去了。 =bN[TD  
其实不是的,我是很钟爱成像光学设计的,尤其是带自由曲面的,可以发挥一下自己的数学功底,写一写算法。 |rW}s+Kcr  
对成像系统的设计,一直没有停歇过。只是有单位要求,不让我做某些产品的宣传。 /y@$|DI1  
再加上最近在组织照明培训。呵呵 就显得我远离成像了。 |A'8'z&q  
当 .. (2013-04-27 22:44)  ?tqTG2!(  
Jc`LUJT  
哈哈,很好很强大
monitor007 2013-04-28 14:44
amiferous:第一、版主写的很好; >I]t |RT])  
第二、按照写轮眼开眼的等级,估计等级越高,能理解的就越多; ThJLaNS  
第三、关于成像设计,我感觉自己连入门都不算,惭愧。 (2013-04-28 08:39)  -HZvz[u  
lsJ'dS  
我可以给你点自信。。。。
菲索干涉 2013-04-28 14:50
光学设计的深渊中苦苦挣扎
phoenixzqy 2013-04-28 22:12
七天:写的很有内容,如果放在半年前我被莫名其妙扣光币的时候,会反复阅读的 [gIStKe  
可惜现在你讲到的,都经历过了,也算是脱离了菜鸟的行列.光学行业特别的排斥新人大家也知道,怎么设计谁也不会白告诉你,而且我的机遇要差多了,完全没人交流,现在我也可以设计复杂系统了,但是我也不想言,因为这些全 .. (2013-04-27 23:27)  2$qeNy  
[#3:CDT  
另外,如何设计,我已经写的很明白了。  手把手地教一个人,是教不好的,这不是好方法。好的方法是引导,指明方向。你想要的大概是详细的操作步骤吧?  其实每个人的操作步骤都不一样。 但是基础的理论、原理却是相通的。 8N ci1o  
AGK+~EjL@  
你对成像、照明设计的认识,我认为,还是有很大偏差的。完全不正确!  照明设计,没什么玩纯正的理论体系,主要是靠个人的创意。照明设计的范围太杂、太广。 6tzZ j:y q  
-uy}]s5Qu  
我曾经发表过一个帖子,专门说照明设计和成像设计的异同,你可以看看。 MT%ky  
W%0-SR  
[讨论]照明光学设计书籍为什么少? 照明、成像难易?http://www.opticsky.cn/read-htm-tid-66762.html 2r PKZ|  
/YUf(' b  
phoenixzqy 2013-04-28 22:13
panyingkok:哈哈,很好很强大 (2013-04-28 09:25)  (z^2LaM `8  
~X`vRSrH  
哈哈  咱俩是老朋友了,你也很强大
phoenixzqy 2013-04-28 22:15
七天:写的很有内容,如果放在半年前我被莫名其妙扣光币的时候,会反复阅读的 9;h 1;9sC|  
可惜现在你讲到的,都经历过了,也算是脱离了菜鸟的行列.光学行业特别的排斥新人大家也知道,怎么设计谁也不会白告诉你,而且我的机遇要差多了,完全没人交流,现在我也可以设计复杂系统了,但是我也不想言,因为这些全 .. (2013-04-27 23:27)  [gQ~B1O  
\%^<Ll  
高级像差,软件都能计算的。软件计算出来的像差,就是各级像差的综合。怎么能说成像的像差理论不完善呢??? XUW~8P  
!H?#~{ W}  
照明的很不完善。 照明的理论如果完善了,照明设计的软件的优化功能,就不可能那么菜了!!
phoenixzqy 2013-04-28 22:32
amiferous:第一、版主写的很好; m$[ \(Z(/  
第二、按照写轮眼开眼的等级,估计等级越高,能理解的就越多; .bnoK  
第三、关于成像设计,我感觉自己连入门都不算,惭愧。 (2013-04-28 08:39)   299; N  
Gi;e Drgj~  
还凑合了。大家多交流。 2psLX  
其实我写的,前人都总结过,我只是把我的一些理解加进去了。
phoenixzqy 2013-04-28 22:33
drymatini:内容很丰富,慢慢看 (2013-04-28 08:50)  :ykQ[d`:|  
v*]|1q%/  
欢迎交流!
phoenixzqy 2013-04-28 22:33
monitor007:我可以给你点自信。。。。 (2013-04-28 14:44)  c3K(mM:  
tJ'U<s  
呵   呵  
phoenixzqy 2013-04-28 22:34
菲索干涉:光学设计的深渊中苦苦挣扎 (2013-04-28 14:50)  ` YIpZ rB  
<R_3; 5J%  
光学设计,博大精深。  理论掌握之后,就要考虑很多实际因素了。 加工公差、玻璃折射率偏差等等。 ><^A4s  
+| Cvv]Tx1  
塑料的话,还要特别注意应力双折射。
winsword 2013-04-29 12:10
确实不错,想必光学设计者一路走来都会有这种感觉。
baobaolong 2013-04-29 17:08
很欣赏楼主这种帖子,谢谢
phoenixzqy 2013-04-29 19:30
winsword:确实不错,想必光学设计者一路走来都会有这种感觉。 (2013-04-29 12:10)  $F\&?B1.  
y 0M&Bh  
多交流。。。
phoenixzqy 2013-04-29 19:30
baobaolong:很欣赏楼主这种帖子,谢谢 (2013-04-29 17:08)  (;Lz `r'  
:UFf6T?  
客气。。。
phoenixzqy 2013-04-30 02:05
上海子在川上光学有限公司于2013年5月10-12在上海举办照明光学设计培训班,欢迎各位光临! MZ0uc2L=  
QQ:156077988 280523909 oHeo]<Fbv  
Email:kongfuzi_zz@163.com phoenixzqy@163.com
chenhf 2013-04-30 22:05
呵呵,入门,看看,学学
phoenixzqy 2013-04-30 23:10
chenhf:呵呵,入门,看看,学学 (2013-04-30 22:05)  +{Q\B}3cj1  
_#N~$   
呵呵 入门之后就简单了。
七天 2013-05-01 03:31
呵呵  照明难优化是因为照明实际需要的是艺术细胞 而且照明种类繁多 一一作出程序进行优化工作量太大  就像你说的 不易行 而且每一个项目都要工程师根据实际需求进行设计 其中包括了光学机械电路配合  其实光学设计方面比成像要简单很多  我照明确实没你做的深入  但是并不代表我不了解   I -;JDC?  
成像方面  我是有可能理解有错误   但是你的理解也可能有错误的  成像太深奥了  我也不敢说我理解的多深入  只是刚刚入门吧
phoenixzqy 2013-05-01 22:55
七天:呵呵  照明难优化是因为照明实际需要的是艺术细胞 而且照明种类繁多 一一作出程序进行优化工作量太大  就像你说的 不易行 而且每一个项目都要工程师根据实际需求进行设计 其中包括了光学机械电路配合  其实光学设计方面比成像要简单很多   .. (2013-05-01 03:31)  9N'$Y*. d<  
;q$<]X_S)}  
是的。照明种类太多。不太容易做出一个好的算法,适用于各种结构、系统。
phoenixzqy 2013-05-01 22:58
strategy:"高级像差和光学系统局部镜片的结构参数没有太大关系。而初级相差,主要是由局部镜片的结构参数决定的。实际中,确实也是这种情况"。这句话是书中之言?高级像差一般与相应的初级像差成比例关系,初级像差由局部结构决定,高级像差怎会与之无关?   光学设计 .. (2013-05-01 13:16)  ly^F?.e-  
@j^qT-0M  
局部的改变,对高级像差影响很小。 <BO|.(ys  
高级像差,和整个系统结构的选择的关系比较大。 'z!I#Y!Y  
u6%56 %^f  
高级像差和局部结构的改变是有关系的,这个谁都明白。但是,假设,局部结构改变,对初级像差改变的系数是1000的话,对高级像差的改变是1. 那,已经微乎其微了。 *nH?o* #  
_xmM~q[c7p  
好好努力,会入门的。
opmeman 2013-05-02 14:18
看了半天,好像高手们的意见也不一致嘛。那就得绝世高手出来分个清楚明白啦,呵呵。 g5Hs=c5=\  
到底有没有绝世高手呢。
phoenixzqy 2013-05-02 22:17
opmeman:看了半天,好像高手们的意见也不一致嘛。那就得绝世高手出来分个清楚明白啦,呵呵。 ff{ESFtD  
到底有没有绝世高手呢。 (2013-05-02 14:18)  S:oZ&   
%K/rPhU  
我发帖了,呵呵 关于高级像差性质的。
372602395 2013-05-04 15:33
实话实说,您说的很靠谱。我以前也以为,大师们都喜欢留一手,喜欢装高深。。。后来当自己深入进去的时候,才发觉,其实人家早就说了。只是你自己没有能够很好的领悟透彻。哈哈。 {N _v4})  
doddshi 2013-05-04 22:59
光学设计需要很强的数学基础算法的功底光学知识
phoenixzqy 2013-05-05 00:28
372602395:实话实说,您说的很靠谱。我以前也以为,大师们都喜欢留一手,喜欢装高深。。。后来当自己深入进去的时候,才发觉,其实人家早就说了。只是你自己没有能够很好的领悟透彻。哈哈。 "-I>  
 (2013-05-04 15:33)  jMd's|#OP  
kQ4%J, 7e4  
是的。其实人家早告诉你了,只是那时候没深入进去,没领悟罢了。 f2yc]I<lr~  
nY(jN D  
呵呵 *A8CJ  
"\> <UJ  
常交流啊!
phoenixzqy 2013-05-05 00:29
doddshi:光学设计需要很强的数学基础算法的功底光学知识 (2013-05-04 22:59)  ~r|.GY  
.R:eN&Y 8y  
是的。做工程的,数学不行是做不到最好的。
chao_xia 2013-05-05 15:55
谢谢分享 kv)LH{  
2X6y^f';\  
phoenixzqy 2013-05-06 00:14
chao_xia:谢谢分享 WqTW@-}ID  
 (2013-05-05 15:55)  ~=#jO0dE|  
A"9aEOX-?i  
呵呵 欢迎光临
sansummer 2013-05-07 17:04
好贴啊 先留着 以后有空了来看看
phoenixzqy 2013-05-08 01:34
sansummer:好贴啊 先留着 以后有空了来看看 (2013-05-07 17:04)  hSg: Rqnk  
Cg&1  
呵呵 常交流啊
yishuizhit 2013-05-08 17:20
路过,支持一下。。。。
q5909811 2013-05-12 12:51
说实话楼主的话真是说到我心里去了 我非常的认同 最开始我认为光学设计就是单单靠zemax不停地优化,把大把的时间都用到如何加操作数上了,反而对相差理论研究的不深,现在才明白其实zemax说实话就是一个解方程的大号计算器,就像是厨师的菜刀,现在我在看袁旭苍老师的光学设计那本书感觉真是字字真言啊,最开始我做的一个摄远 足足优化了半个多月,而现在 无论是什么系统只要把合适的初始架构建立了,优化用不了半天就完事了,至于你最后说的关于玻璃的事,我也很认同,做久了真的可以把那些玻璃的阿贝数折射率等等都记在脑子里 最后希望楼主吧你们培训课程的课表发给我 我很感兴趣 我也想学
sunday啦 2013-05-13 08:51
认真读了,挺好的。
hzdp 2013-05-13 10:01
高屋建瓴 %Z}dY~:  
学习了
phoenixzqy 2013-05-14 23:07
照明光学培训圆满结束了。有时间了对高级像差的表达式推导一下,详细分析一下高级像差的性质。
zealot 2013-05-16 16:42
为什么要校正高级相差,高级相差带来哪些危害,如何分析高级相差,要矫正到什么地步?我有很多这方面的困惑。
phoenixzqy 2013-05-16 23:19
呵呵呵呵  欢迎
jiangguang 2013-06-13 19:52
楼主说的对 但是像我们自学的 我感觉理论有的时候 自己想不通啊 就说场曲吧 书上说了 校正场曲 要用高折射率的正透镜 低折射率的负透镜 校正球差是正透镜+负透镜 校正慧差是减小视场或者移动光栅 视场是不能减小了 只能移动光栅吧, 校正象散 是球心面向光阑 色散是用不同的色散的正负透镜校正 那么综合起来 就是用高折射率的正透镜低色散 低折射率的负透镜 高色散 去设计 然后球心要面向光阑 但是实际的时候 是不清楚哪一种镜片主要承担哪一种像差 而且为什么用高折射率的正透镜 低折射率的负透镜校正场曲呢?书上一笔带过 真的不懂。而且我觉得 做光学设计 对于像差理论固然需要理解,但是对于光学结构更应该理解 ,何时需要分裂透镜 这都是困难。可惜 这种经验的东西真的很难找到答案 +~[19'GH  
phoenixzqy 2013-06-13 22:35
为什么用高折射率的正透镜 低折射率的负透镜校正场曲呢? @lBH@HR=C  
%_3{Db`R>  
用高折射率的正透镜和低折射率的负透镜,其实是在减小匹兹伐和。 {`}RYfZ  
y24 0 +;a  
查一下匹兹伐和的公式。
jiangguang 2013-07-06 19:21
phoenixzqy:为什么用高折射率的正透镜 低折射率的负透镜校正场曲呢? 8,H  
用高折射率的正透镜和低折射率的负透镜,其实是在减小匹兹伐和。 $AX!L+<!  
查一下匹兹伐和的公式。 (2013-06-13 22:35)  L'Wcb =;  
1f~D Uku=  
我是有点笨。原来公式上都有解释 c8u&ev.U  
woniu 2013-07-09 17:22
学习了,谢谢分享
phoenixzqy 2013-07-11 22:52
jiangguang:我是有点笨。原来公式上都有解释 8S)k]$wf%  
 (2013-07-06 19:21)  uODpIxN  
V%3K")  
是的,公式都有解释的。很多总结出的实用公式,都有其存在的意义。目的就是方便、快速解决设计问题。
phoenixzqy 2013-07-11 22:53
woniu:学习了,谢谢分享 (2013-07-09 17:22)  cnQ( G$kh  
/}(w{6C  
客气  常交流!
cuiek08 2013-10-24 21:05
很喜欢的帖子
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