光学系统设计:从需求分析到交付实战

📚 共计 30 章节
01
光学设计导论
光学系统设计流程概述、核心概念(孔径、视场、像差)、设计软件简介(Zemax/Code V)
导论Zemax
02
需求分析实战
如何与客户/产品经理沟通、提取关键光学参数(F数、焦距、MTF)、撰写光学需求文档
需求文档
03
初始结构选择
经典镜头结构库(双高斯、库克三片、远心)、专利检索技巧、初始结构评估方法
结构库专利
04
像差理论精讲
赛德尔像差(球差、彗差、像散、场曲、畸变)、色差、波像差与点列图
像差赛德尔
05
Zemax 操作基础
Zemax界面详解、系统参数设置(波长、视场、孔径)、Lens Data Editor 使用
Zemax界面
06
光线追迹与分析
Ray Fan、OPD Fan、点列图、MTF 曲线解读、如何判断系统性能
分析MTF
07
优化策略(一)
评价函数构建、默认评价函数与自定义操作数、局部优化与全局优化
优化评价函数
08
优化策略(二)
锤形优化、多重组态优化、优化陷阱与收敛技巧
锤形多重组态
09
玻璃材料选择
玻璃库使用、肖特与成都光明玻璃、特殊色散玻璃、材料替代与成本控制
玻璃材料
10
非球面设计
非球面方程、偶次非球面与奇次非球面、非球面加工工艺与检测、非球面优化技巧
非球面加工
11
公差分析(一)
公差类型(曲率、厚度、偏心、倾斜)、灵敏度分析、蒙特卡洛分析
公差蒙特卡洛
12
公差分析(二)
反灵敏度分析、公差分配策略、良率预测与成本平衡
反灵敏度良率
13
热分析
温度对光学系统的影响、无热化设计、Zemax 热分析操作
热分析无热化
14
鬼像与杂散光分析
鬼像成因、Zemax 鬼像路径分析、杂散光抑制结构设计(遮光罩、光阑)
鬼像杂散光
15
镀膜与膜系设计
增透膜、高反膜、分光膜、膜系设计软件简介、镀膜对系统透过率的影响
镀膜膜系
16
成像系统设计(一)
手机镜头设计案例(从需求到初始结构)
手机镜头案例
17
成像系统设计(二)
手机镜头设计案例(优化、公差、鬼像分析)
优化公差
18
照明系统设计
柯勒照明、临界照明、LED 准直设计、复眼透镜设计
照明复眼
19
激光光学系统设计
高斯光束传播、光束整形、f-Theta 镜头设计
激光f-Theta
20
投影光学系统设计
DLP/LCD 投影光路、照明均匀性、投影镜头设计要点
投影DLP
21
红外光学系统设计
红外材料(锗、硅、硫化锌)、冷光阑效率、无热化设计
红外冷光阑
22
变焦系统设计
光学补偿与机械补偿、变焦曲线计算、Zemax 多重结构实现变焦
变焦多重结构
23
光谱仪光学设计
Czerny-Turner 结构、光栅选择、分辨率与像散校正
光谱仪光栅
24
光学设计中的 Python 自动化
Zemax API 调用、批量优化、数据后处理
Python自动化
25
设计评审与报告撰写
设计评审 checklist、光学设计报告模板、如何向非光学背景的同事汇报
评审报告
26
加工与装配
光学元件加工流程(粗磨、精磨、抛光、镀膜)、装配工艺与定心
加工装配
27
检测与测试
干涉仪使用、MTF 测试仪、偏心仪、实际测试与设计对比
检测干涉仪
28
问题定位与调试
实际镜头成像质量差的原因排查、设计-加工-装配闭环反馈
调试闭环
29
交付物与文档
设计源文件、2D/3D 图纸、测试报告、BOM 表、生产指导书
交付BOM
30
全流程实战案例
从零设计一款 4K 安防镜头(需求-设计-优化-公差-检测-交付)
实战4K安防