Кіріспе
Оптикалық линзаларды жобалау – бұл линзаны өнімділік талаптары мен шектеулеріне, соның ішінде шығындар мен өндіріс мүмкіндіктеріне сәйкес келу үшін жобалау процесі. Параметрлерге беткі пішін түрлері (сфералық, асфералық, голографиялық, дифракциялық және т.б.), сондай-ақ қисықтық радиусы, келесі бетке дейінгі қашықтық, материал түрі және қажет болған жағдайда бұрылу мен орталықтан ауытқу кіреді. Бұл процесс күрделі есептеулерді қажет етеді, сәулелерді қадағалау немесе басқа техникалар арқылы линзадан өтетін жарыққа қалай әсер ететінін модельдеу жүргізіледі.
Optical lens design is the process of designing a lens to meet a set of performance requirements and constraints, including cost and manufacturing limitations. Parameters include surface profile types (spherical, aspheric, holographic, diffractive, etc. ), as well as radius of curvature, distance to the next surface, material type and optionally tilt and decenter. The process is computationally intensive, using ray tracing or other techniques to model how the lens affects light that passes through it.
Линзаны оңтайландыру
Қарапайым екі линзалық, ауамен бөлінген линзада тоғыз айнымалы бар (төрт қисықтық радиусы, екі қалыңдық, бір ауа аралығының қалыңдығы және екі шыны түрі). Көп конфигурациялы линза, кең спектрлік диапазонда және кең көру бұрышында, әртүрлі фокус аралықтары мен нақты температура диапазонында түзетілгенде, жүзден астам өлшемді күрделі дизайн көлеміне ие болуы мүмкін. Бұл көп өлшемді кеңістікте шарлап, жергілікті минимумдарға жете алуға мүмкіндік беретін линзаларды оңтайландыру әдістері 1940 жылдардан бастап зерттелді, Джеймс Г. Бейкердің алғашқы жұмыстарынан бастап, кейін Федер, Уинн, Глатцель, Грей және басқалар осы саладағы еңбек етті. Цифрлық компьютерлер ойда келгенге дейін линзаларды оңтайландыру қолмен есептеу арқылы жасалатын, тригонометриялық және логарифмдік кестелерді пайдаланып көп өлшемді кеңістікте 2D қималарды сызу қажет болды. Компьютерлік сәулелерді іздеу линзаның өнімділігін жылдам модельдеуге мүмкіндік береді, соның арқасында дизайн кеңістігін жылдам іздеуге болады. Бұл дизайн тұжырымдамаларын жылдам жетілдіруге мүмкіндік береді. Танымал оптикалық дизайн бағдарламалық жасақтамаларына Zemax OpticStudio, Synopsys Code V және Lambda Research OSLO кіреді. Көп жағдайда дизайнер алдымен оптикалық жүйе үшін тиімді дизайнды таңдап, содан кейін оны жетілдіру үшін сандық модельдеуді қолданады. Дизайнер компьютер оңтайландырған дизайнның барлық талаптарға сай келетініне көз жеткізеді және талаптар орындалмаған жағдайда түзетулер жасайды немесе процесті қайта бастайды.