光學設計指引概論 bC@b9opD  
    我在網(wǎng)上有許多的朋友，我的“數(shù)碼鏡頭設計原理”得到多數(shù)網(wǎng)友的喜歡，不少網(wǎng)友問我“數(shù)碼鏡頭設計原理”的高級篇什么時候完成？我也很想繼續(xù)寫下去，給網(wǎng)友更大的幫助，可是由于我退休后在深圳又做了7年，在這段時間不便在網(wǎng)上多談設計方面的問題，今天終于有屬于自己的時間了，我準備開設另外的話題“光學設計指引”，我覺得光學設計的思路，比具體的課題更重要,另外就課題本身來說，牽涉到許多商業(yè)機密，不便深入探討，但只要我們有了正確的思維方法，具體的光學設計課題會不攻自破。 S%T1na^x  
    這7年我主要從事投影系統(tǒng)的光學設計工作，光學設計指引也是從此談起。 5VPuHY2  
    系統(tǒng)原理架構的光學性能把握，是光學設計指引的關鍵所在。每種類型的光學系統(tǒng)的光學性能，是通過技術要求進行約束的，約束方法的科學性，高效性，是掌握系統(tǒng)通過優(yōu)化達到設計要求的必經(jīng)之路，這方面是光學設計指引要重點談到的問題。 '$U"RP^(  
    PWC法是不易掌握的方法，但幾乎所有好的教課書都談到了它，可在實際應用中由于時間關系，很難實用化，這個問題應如何看？我經(jīng)過了很長時間的探索，最終找到了解決辦法。PWC法作為一種光學設計理念是非常重要的，需要花費一定的精力去探索它，只要我們從理論上能理解透，并能用數(shù)學軟件對具體鏡頭進行設計就可以了，目的是通過PWC法對光學系統(tǒng)原理架構進行定性分析，知道所要設計的光學系統(tǒng)的原理架構，應是什么樣的，如何控制，現(xiàn)在我用此觀點，在兩個星期的時間可以設計出較復雜的變焦系統(tǒng)，一個星期完成微投影鏡頭設計，兩個星期完成DLP投影照明系統(tǒng)設計。 tx.YW9xD  
   各種軟件有各自的長處：（1）CODE V最大長處，是用于尋找高性能的鏡頭初解；（2）ZEMAX的操作集非常靈活，便于控制與編輯，尤其與ECSEL軟件聯(lián)合使用，有意向不到的效果；ZEMAX軟件可以精準控制優(yōu)化，達到最優(yōu)狀態(tài)。（3）ZEMAX可以用來求解非線性光學方程組，例如求解指定塑料的熱變折射率系數(shù)，從而對不同溫度下的塑料鏡頭進行溫度修正設計。(4) 網(wǎng)上有ZEMAX，CODE V 文件的互相轉換介紹，其中沒有解決的最大問題是漸暈系數(shù)問題(可以通過ZPL宏匯編解決)，實現(xiàn)ZEMAX與CODE V數(shù)據(jù)文件高效轉換，是提高光學設計效率的關鍵，對變焦系統(tǒng)尤其如此。（5）CODE V有凸輪曲線計算功能，但他要給出凸輪上的幾個點，然后用插值方法求解出通過這幾個點的凸輪點集。ZEMAX的凸輪宏程序，只需給出變焦凸輪兩端點，由于宏程序是對每個凸輪點進行象質優(yōu)化設計，因此所得點集就是最佳象面的點集，可見ZEMAX凸輪點集要比CODE V點集更優(yōu)。（6）在照明系統(tǒng)中復眼設計是難點，它要考慮前后光路的光束傾角，來確定在其上不跨復眼的約束方法，這是從能量觀點出發(fā)的約束，這與成像系統(tǒng)的象質約束完全不同(7)從架構原理上看，一個投影系統(tǒng)，可以看成一個伽利略系統(tǒng)（或逆伽利略系統(tǒng)）＋目鏡系統(tǒng)，這樣做成幾個逆伽利略系統(tǒng)，再在網(wǎng)上下載幾個目鏡系統(tǒng)，將其組配就可靈活構成一個投影 |6;.C1\,  
系統(tǒng)，這樣的方式尋找初解，一天可組成3個，在CODE V中優(yōu)化，可以很快找出適合的初解。這只是我用于找初解的方法之一。 
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    從全局觀點出發(fā)，靈活運用光學系統(tǒng)架構原理，進行組配設計，是光學設計指引的靈魂。 j1d=$'a "  
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    今天先聊這些。 zf S<X  
    說明：在深圳的7年，光行天下給了我很多幫助，我以前文章的積分，一直給我保留著，使我能順利下載需要的資料，對此我感謝光行天下論壇，并祝愿辦的更好，給更多的光學同行以幫助。 BF@VgozW  
                      謝謝！ H