新人如何学光学设计

天空很蓝

SJ-JINXU 发表于 2024-2-3 15:31
管理员你好，金币-11是什么意思呢。

看一下社区指南，您注册的时候也专门提醒过论坛的基本规则

SJ-JINXU

天空很蓝 发表于 2024-2-3 17:32
看一下社区指南，您注册的时候也专门提醒过论坛的基本规则

抱歉，两次都是因为在帖子里收获了需要的东西，情不自已的表示一下感谢！谢谢啦！！以后多点”支持“

liaominyan

yangge6 发表于 2024-2-3 14:01
那么，前辈，我目前正在看像差理论相关的书籍，但是还是相当迷茫，不大明白这些理论该如何指导具体实际的设 ...

先熟练掌握理想系统的理论, 各种系统原理, 然后应用实际案例 2片3片, 在zemax 的帮助下,  针对性学习, 掌握镜头的各种参数 . 自己做多了, 就掌握了. 袁旭沧前辈的光学设计最为经典. 像差理论初级像差是关键(三级像差以内). 高级像差没有必须去计算了, 除非你喜欢, 但需要很好的数学技能, 工作量大. 像差理论难度大,需要一个过程消化, 不要着急,. 像差理论有助于你解决实际问题. 镜头设计完毕, 才是起步, 试做过程中有很多实际问题. 得需要你去发现问题, 解决问题, 这些 离不开你的深厚理论知识. 简单举个例子, 球差的应用:

设计光学系统,轴上球差必须要小, 因为其余的轴外像差(畸变除外)都是在轴上球差累计贡献的, 由轴外像差公式推导就可以看出. 如果试做镜头中, 发现像质量一片模糊, 甚至中心都不清楚, 是什么原因呢? 中心都模糊了, 轴上像差都变了. 轴上像差有那几个因素有关? r, n, d. 这样, 你可以缩小范围去找原因了, 目标明确.

liaominyan

tinyheaven 发表于 2024-2-3 16:27
前辈您好，首先非常感谢您的发言。
盲猜您超过二十年的从业经验了，设计量产过几百个镜头，真大佬！
我这 ...

我已经淡出江湖若干年. 目前,设计是业余爱好, 用来教我孩子(我们家庭教育孩子直到高中毕业). 你说得很好, 互相学习! 我见过的几个前辈(例如高老师, 丁大师), 得到他们的亲自指点, 他们才是真正的厉害前辈!
软件让我们设计精度更高更快速, 这是以前无法做到的.  

1. 初级像差确实不适合超大孔径, 大视场的镜头. 高级像差手工计算量太大, 不实际. 当你没有近似初级结构的情况下, 有这些像差理论作为指导, 利用数学软件结合起来, 知道如何修正高级像差, 计算过程确保轴外的大视场的光纤到达像面, 也知道优化过程如何控制参数. 既然, 你说是苏联数学家发明的, 那么就得数学非常好, 利用向量, 矩阵等专业数学来处理高级像差, 一般人做不了. 现在, 我们借用数学软件, 比前人容易多了. zemax 是傻瓜优化,可不太听指令的.我喜欢SOD88, 比zemax 好用, 但是,需要像差理论知识.
初学者, 就是要多模仿, 从模仿中学习.   我也是从依赖现成初始结构开始的. 但是, 越是到后面, 越觉得不可取.  速度太慢了, 如蜗牛一样, 没有效率. 虽然, PW法很繁琐,  但磨刀不误砍柴工, 是为了新结构准备的, 而且你也找不到近似结构的情况下, PW法就有用武之地了. 你能找到近似结构,打不可以如此费劲.

像我的硬盘坏了, 100多个镜头设计丢失了, 有些结构是市场上没有的. 有了像差理论, 我很容易重新建立任何结构, 目标精准, 优化起来也很快.


2. 镜头设计必须考虑工艺和使用环境, 这些因素决定你如何设计镜头和你如何处理公差,以及设计机构也是如此. 例如高低温, 不可以有像漂移. 如果有塑料镜片在镜头里面, 漂移量非常大. 不仅塑料镜片导致偏移量, 如果是用塑料镜筒的话, 塑料镜筒也产生. 一个成熟的工程师设计师综合考虑多方面因素.

3. 你说的对, 镜片球差大, 对公差来说是要敏感.

liaominyan

tinyheaven 发表于 2024-2-3 16:27
前辈您好，首先非常感谢您的发言。
盲猜您超过二十年的从业经验了，设计量产过几百个镜头，真大佬！
我这 ...

工业镜头视场(补充: 口径小) 角度非常小, 杂光少. 安防镜头, 视场角(补充: 口径大)大, 门户大开, 杂光当然就多了.
光设计 不是说去设计机构. 这是另一个专业. 但是光设要知道基础知识, 指导机构设计如何按照光设工程师意图去设计.

例如, 某个公差特别敏感, 我需要 机构设计者优先保证这个敏感的精度. 有个公司, 审核机构没有让我参与, 镜头良率非常低. 我去检查机构设计图面, 发现设计完全违背我的意图. 我说, 必须改变机构设计, 才能提高良率. 这是光设人员必须要具备的基础素质.

我不常来这里, 为了表示感谢下载了光学技术手册, 我因此发这个帖子.

liaominyan

tinyheaven 发表于 2024-2-3 16:27
前辈您好，首先非常感谢您的发言。
盲猜您超过二十年的从业经验了，设计量产过几百个镜头，真大佬！
我这 ...

同理,显微镜视场更更小了, 得还要额外加光源. 杂光更少了, 容易处理.  希望能对你有帮助.

101011xuan

tinyheaven 发表于 2024-2-3 16:27
前辈您好，首先非常感谢您的发言。
盲猜您超过二十年的从业经验了，设计量产过几百个镜头，真大佬！
我这 ...

关于工艺方面我也有相同感受，设计决定项目的上限，但是实际量产的效果完全是靠工艺验证改善的
目前各大厂商的设计水平基本一致，剩下的就是卷成本卷工艺

tinyheaven

liaominyan 发表于 2024-2-3 22:12
我已经淡出江湖若干年. 目前,设计是业余爱好, 用来教我孩子(我们家庭教育孩子直到高中毕业). 你说得很好, ...

非常感谢前辈的回答！
时代在变化，作为光学人也要努力接下接力棒💪

tinyheaven

101011xuan 发表于 2024-2-4 10:43
关于工艺方面我也有相同感受，设计决定项目的上限，但是实际量产的效果完全是靠工艺验证改善的
目前各大 ...

是的，所以一个项目能否做好，其实涉及到多个部门，共同努力，最怕的就是互相甩锅了。

liaominyan

tinyheaven 发表于 2024-2-5 08:26
是的，所以一个项目能否做好，其实涉及到多个部门，共同努力，最怕的就是互相甩锅了。

对于体制成熟的公司来说, 研发部门是主导整个过程. 镜头有问题, 第一个负责解决问题的是光学设计人员. 公司老总第一个要的人是光学设计人员去解决问题,没有什么好扯皮的. 光学设计人员必须擅长发现分析问题. 镜头数据报告一出来, 问题明了, 车不了皮的. 首先,光设要知道问题在哪里, 也知道如何检测去证明问题在哪里, 然后如何去解决, 提供多种方案. 光设计岗位压力非常大的, 我一直如履薄冰, 谨慎万分, 怕不小心出错, 给公司造成巨大损失.