光学设计:经典镜头种类汇总(1)---前言部分

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墙和鸡蛋 发表于 2023-2-27 15:38:09 | 显示全部楼层 |阅读模式
最近有好多朋友咨询我光学设计学习路线的问题。本着负责任的态度,我也一直在思考和优化我的回答内容,以便更好的帮助有需要的朋友。
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因为咨询我的大部分都是学生朋友,所以我大部分的回答,都是给的三个大方向(与大部分的回答类似哈):
(1)校园阶段,我建议珍惜校园的时光,多去积累理论基础,除了要求高数要用心对待,光学基础理论,尤其是几何光学和高低阶像差理论要去理解(没要求记忆,除非是应对考试),另外最好掌握一门程序语言,要吃苦就啃c或C++,轻松愉悦一点就要会matlab。
高阶的设计:CAD软件都要求会宏编程,如成像设计zemax的ZPL的编写。非成像高阶设计时,需要自己编写算法的,一般matlab。
(2)学校阶段,可以上手玩一些基本的经典的镜头(含成像和非成像的基础类别)的理论设计(我称为理论设计,是因为这些镜头不具备工程要求),也是本系列要汇总的内容。可以供学生朋友们参考。
学习方法:成像部分可以用zemax直接去试,并理解每一种经典镜头学习的意义与光线追迹计算。后面我在汇总的时候,会按照自己的能力水平去展开。
非成像部分,可以用lighttools入门;最好是自由度比较高的自己编写算法。
(3)步入岗位,才是您职业生涯开始升华的开始。这个阶段不同于学校,都是有实际工程要求的,成像镜头大部分也是有初始结构参考的,这时,如果有了前面两步的基础,是可以比其他刚入行的同学会快上手,且理解更为深刻的。有了多余的时间,可以多去关注一些CAD设计之外的镜头或照明产品工艺和评测的内容,让你成为全方位无死角的专家。
上述三个大方向,第一个方向全靠有心人自己去把握,第三个方向看个人的造化与努力,大师兄我只能从第二点给大家一些参考,可以作为一个学习清单,在学校阶段去选择部分或者全部都是玩一遍,至少是有益无害的。
<hr/>前言部分内容,先贴一个镜头基础种类汇总的清单,供大家参考。都是站在巨人的肩膀上往上爬,后续我会分系列,针对每一种类型,将自己和巨人的理解添加进去。
喜欢的朋友可以加关注,收藏、点赞。内容是非常多的,如果想整理的比较好,没你们的支持,就没动力哦,又不要你们一分钱,哈哈。
<hr/>经典镜头基础种类汇总清单(我会附上英文名称,因为绝大多数权威资料都是英文版,方便大家对照):
1、单透镜(The singlet lens)的特性;-----学光学设计的,谁能逃得开?这是透镜分裂的基础,然而很多人会忽略

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2、双(分离和胶合)透镜(The doublet lens)的特性;

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3、佩兹伐透镜(Petzval lens);

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4、柯克三片式以及消像散透镜(Cooke triplet and anastigmat lenses);

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5、天塞镜头(The Tessar lens);

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6、厄诺斯达镜头(The Ernostar lens);

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7、松纳镜头(The Sonnar lens);

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8、双高斯镜头(The Double Gauss lens)-------相机镜头经典中的经典,大家重点关注

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9、对称广角镜头(The symmetric wide angle lens)------大视场广角镜头的案例;

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10、长焦镜头(The telephoto lens)

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11、反焦/反焦远摄镜头(The Retrofocus / Reverse telephoto lens);------单反和数字传感器上广角镜头的实用解决方案。

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12、鱼眼镜头(The Fisheye lens)---------超大视场镜头

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13、变焦镜头(Zoom lenses);

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14、无焦镜头(Afocal lens );-----可以按照我们想要的方式去操纵光线;

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15、远心镜头(Telecentric lens );

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16、反射型光学镜头(Reflective optic lenses)

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17、目镜系列(The eyepiece)

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18、望远镜(The telescope lens)

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19、显微镜(The microscope lens)

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20、现代镜头技术:(我能力允许范围内介绍)
20.1   步进镜头(Stepper lenses)-----光刻机,集成电路上用的

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20.2   激光束打印机和激光扫描仪------如f-θ透镜

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20.3  非球面透镜(The Aspherical lens)以及手机镜头The mobile phone lens)-----手机镜头必用,但是我们并不陌生;

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20.4  自由曲面(The freeform lens)。

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20.5  激光透镜(Laser lens);

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21  衍射光学 (Diffractive optics)-----如DOE,如深度相机的flash照明用的diffuser;

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22  照明以及照明系统.

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optkt 发表于 2023-2-27 15:39:09 | 显示全部楼层
大佬nb
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刘金栋 发表于 2023-2-27 15:39:45 | 显示全部楼层
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optkt 发表于 2023-2-27 15:40:25 | 显示全部楼层
赞一个,这个坑挖的很大,希望楼主能更新分享知识[赞同]
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123457033 发表于 2023-2-27 15:40:32 | 显示全部楼层
20.4的例子哪里搞[赞同]
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