光學鏡頭設計的基本思路有哪些,希望這篇文章能夠幫助到各位朋友們!
TQJF+;% QNArZ6UQ 思路大致可以分為:
0T))>.iu# %[Zz0|A 第一步,根據(jù)要求的設計指標,確定鏡頭設計的初始結構,計算當前鏡頭結構的像差等評價指標;
S}cF0B1E* s.:r;%a 第二步,判斷是否滿足評價指標;
s;1e0n _{Y$o'*#I 第三步,當不滿足評價指標時,選擇部分結構
參數(shù)作為變量;
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tjxvN 4l 第四步,修改前一步選出的變量,并且重新計算像差等評價指標;循環(huán)第二步至第四步,直至得到滿足
成像質量要求的鏡頭。
fxtxu?A> K-(;D4/sQE 第一步中獲得初始結構的方法有兩種:第一種,人工解析計算法,即已知設計指標,由人工根據(jù)相關的光學公式,采用解析計算的方法確定系統(tǒng)的結構參數(shù);第二種,縮放法,根據(jù)設計指標從現(xiàn)有的鏡頭中,尋找性能參數(shù)比較接近的已有鏡頭結構作為初始結構,通常光學工程師會采用自己以前設計過的鏡頭,或者從光學鏡頭
專利中尋找。
cZi[(K }OrYpZob 目前第一種方法已經很少應用,一般只能用來設計非常簡單的
光學系統(tǒng),比如一塊或兩塊反射鏡甚至單片
透鏡的系統(tǒng),第二種方法由于其便捷性被廣泛接受。另外,隨著計算機輔助設計的發(fā)展,計算像差等評價指標的工作已經被計算機所承擔,這樣大大提高了光學系統(tǒng)設計的效率。
S}7>RHe "2;N2=~7 由于計算機計算速度的不斷提高,計算像差等評價指標所需要的時間越來越少,而分析計算結果和決定下一步選擇哪些結構參數(shù)作為變量是
光學設計工程師面臨的主要問題。
3LW[H+k 2B` 8eb 既然能夠想到用計算機輔助計算像差,自然就能夠想到利用計算機自動選擇變量并且修改變量,這其中最關鍵的問題是如何找出像差等評價指標與結構參數(shù)之間的函數(shù)關系,但是,直至今天仍然無法給出兩者之間具體的函數(shù)關系式,在這種情況下,光學設計
軟件就選擇采用工程數(shù)學的方法,通過線性近似和逐次漸近的方式,從初始結構出發(fā),在選定數(shù)量的變量空間中求出最優(yōu)解,雖然相比于人工修改參數(shù)有了很大的提高,但是變量空間的選擇還是需要依賴人工參與,這也正是光學鏡頭類專利能夠產生創(chuàng)造性的貢獻點。
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