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    [分享]光學(xué)設(shè)計(jì)過程及初始結(jié)構(gòu)選擇、建立 [復(fù)制鏈接]

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    只看樓主 倒序閱讀 樓主  發(fā)表于: 2014-06-04
    光學(xué)設(shè)計(jì)過程 'oNO-)p\#!  
    RpG+>"1]  
    下面是有經(jīng)驗(yàn)的光學(xué)設(shè)計(jì)者在完成特定設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)通常遵循的基本步驟。由于光學(xué)設(shè)計(jì)的內(nèi)在復(fù)雜性，設(shè)計(jì)過程通常復(fù)雜而且很費(fèi)時(shí)。 q>f<u&  
    1、研究指標(biāo) `0H g y=  
    2、選擇起點(diǎn) 'C$XS>S  
    3、建立變量和約束 [P zv4+  
    4、設(shè)置性能評(píng)價(jià)函數(shù) wS+V]`b  
    5、優(yōu)化 T J^u"j-'  
    6、評(píng)價(jià)性能 uY_SU-v  
    7、重復(fù)步驟3、5、6 H>Q%"|  
    8、分解元件、修改玻璃、優(yōu)化重復(fù)3、5、6 B!{d-gb  
    9、如果指標(biāo)仍不滿足，請(qǐng)返回到第二步 -m'j]1  
    10、公差與誤差預(yù)算 G CRz<)1  
    11、光學(xué)制圖、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) Vt^3iX{!  
    12、裝配和檢測(cè) Sw^X2$h  
    !f>d_RG  
    1、設(shè)計(jì)過程的第一步是獲得并研究所有技術(shù)指標(biāo)，包括所有光學(xué)指標(biāo)，如焦距、f/#、全視場(chǎng)、封裝約束，性能目標(biāo)、環(huán)境要求等等。 a8u 9aEB  
    :.(;<b<\  
    2、選擇一個(gè)有代表性的可行起點(diǎn)。 ?1L.:CS  
    重點(diǎn)說一下起點(diǎn)的選擇。 U~{du;\  
    bn 6WjJ~Z+  
    在任何可能的情況下，這個(gè)起點(diǎn)應(yīng)該是最可能滿足設(shè)計(jì)技術(shù)要求的結(jié)構(gòu)。例如，如果要設(shè)計(jì)一個(gè)小視場(chǎng)、入瞳直徑為5mm的f/10單色光鏡頭，則這個(gè)鏡頭很可能采用單個(gè)元件。然而，如果要求設(shè)計(jì)寬光譜段而全視場(chǎng)為40°的f/1.2鏡頭，則解很可能是6-7個(gè)元件的雙高斯鏡頭形式。如果將單元件用于后者的設(shè)計(jì)起點(diǎn)，則根本不可能得到可行的結(jié)果。 ^Jb H?  
    尋找良好起點(diǎn)對(duì)獲得可行結(jié)果是非常重要的。 c,so`I3rI  
    1}hIW":3Sr  
    以下是起點(diǎn)的可行來源 UT~a &u  
    Qjx?ri//  
    （1）、使用專利 YDC mI@  
    將現(xiàn)有的專利設(shè)計(jì)作為起點(diǎn)。有很多鏡頭專利資料，將專利的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)中，并用任何方式進(jìn)行處理都是合法的。 G 6VF>2  
    建立專利系統(tǒng)的目的是為了促進(jìn)發(fā)明和改革，該目的通過給發(fā)明人提供對(duì)其發(fā)明的17年專有權(quán)以鼓勵(lì)其在專利中說明實(shí)現(xiàn)發(fā)明專利的方法。因此，實(shí)際上鼓勵(lì)使用專利設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行處理、改進(jìn)。其目的在于能提出更好的設(shè)計(jì)，那時(shí)，可以公布該改進(jìn)設(shè)計(jì)并取得其專利。 (>J4^``x=  
    照此哲學(xué)，發(fā)明人不斷接受到挑戰(zhàn)以改進(jìn)發(fā)明，有效地促進(jìn)了技術(shù)的發(fā)展。這就是專利的核心價(jià)值觀，或者說核心作用。 }'r[m5T  
    G;> _<22  
    認(rèn)真使用專利應(yīng)受到鼓勵(lì)。 $'W}aER  
    =_j vk.  
    （2）、所謂的“混合”設(shè)計(jì) 5tQ1fJze  
    還有可以使用所謂的“混合”設(shè)計(jì)�；旌显O(shè)計(jì)指結(jié)合兩個(gè)或多個(gè)其他可行的設(shè)計(jì)以產(chǎn)生一個(gè)新的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法。 f>'Y(dJ'W  
    “混合”設(shè)計(jì)，其實(shí)就是合理的拼接光路，以滿足新的設(shè)計(jì)要求。說成“拼湊”光路，我覺得也不為過。 "~UUx"Y  
    例如，一個(gè)中等視場(chǎng)的天塞鏡頭設(shè)計(jì)形式可以和前面的一個(gè)或多個(gè)強(qiáng)負(fù)光焦度元件結(jié)合而產(chǎn)生一個(gè)超廣角鏡頭。 8x`.26p  
    實(shí)際上，在組合光學(xué)系統(tǒng)中，天塞鏡頭使用的視場(chǎng)與其原有視場(chǎng)相似，負(fù)光焦度元件或元件組使光線彎折，從而覆蓋更大的視場(chǎng)。 Bwr3jV?S  
    當(dāng)然，也可以尋找和設(shè)計(jì)要求近似的原有設(shè)計(jì)本身，作為可行的起點(diǎn)，進(jìn)行設(shè)計(jì)。 yx V:!gl  
    利用當(dāng)今的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，“從零開始”能應(yīng)付諸如雙膠合和三片型那樣的簡(jiǎn)單系統(tǒng)；然而，對(duì)于更復(fù)雜的系統(tǒng)，可能會(huì)遇到問題，借助專利或其他資料得到起點(diǎn)可能會(huì)更好一些。 FZreP.2)!  
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