編者的話：對于“光學(xué)設(shè)計”，多少人在進入照明行業(yè)多年后仍然一知半解，時常保持敬畏之心；也有的人酷愛物理，愿意嘗試學(xué)習(xí)甚至轉(zhuǎn)行做光學(xué)設(shè)計。那么光學(xué)設(shè)計到底是做什么的？來聽光學(xué)設(shè)計工程師盧卡說道說道，做光學(xué)設(shè)計需要掌握的6種能力是什么？
01對光學(xué)原理的理解
針對成像設(shè)計，要理解基本的像差理論，像質(zhì)判定的方法和圖表等等；針對非成像設(shè)計，要理解光學(xué)擴展量定義，理解材質(zhì)散射模型等等。更重要的，做任何設(shè)計之前，是要從原理上判定設(shè)計的可行性，確定出設(shè)計的上限，避免一開始就定了一個不可實現(xiàn)的設(shè)計目標。
另外，書上的知識只是很小一部分，在設(shè)計過程中，不斷反復(fù)加深理解才是理解理論最關(guān)鍵的部分，當你焦頭爛額身心疲憊的完成設(shè)計，并發(fā)現(xiàn)了一點點規(guī)律時，突然意識到“這不就是書里的XXX定理嗎？！”，此時才能算真正的融會貫通。
02光學(xué)類設(shè)計軟件理解和運用
這是光學(xué)設(shè)計工程師的基本能力，每個工程師都應(yīng)該熟練掌握至少一種光學(xué)設(shè)計軟件。至于軟件的選擇，隨自己的學(xué)習(xí)環(huán)境和工作環(huán)境選擇即可，簡單來說，師兄師姐，同事前輩們用什么，你就學(xué)著用什么。
這一點非常重要，沒有溝通，你會多走很多彎路。另外值得注意的是，光學(xué)軟件都是國外公司編寫的，作為一種專業(yè)性非常強的軟件，其與特定的理論、公式、模型乃至?xí)叨冉壎?，遇到不可理解的問題時，不僅要多讀軟件的 Manual ，甚至還需要去查書籍與論文的出處。只有真正理解了，才能更好的運用軟件。
03光學(xué)設(shè)計周邊軟件的運用能力
指的是與光學(xué)設(shè)計相關(guān)的機械設(shè)計、科學(xué)計算、軟件編程等。機械設(shè)計對于成像設(shè)計來講，不僅僅只是出幾張光學(xué)圖紙，還有至關(guān)重要的公差傳遞、雜散光控制等；對于非成像光學(xué)設(shè)計則更重要，不夸張的說，該類型的設(shè)計過程中80%的時間是在 3D 軟件中進行的。
具備科學(xué)計算和編程能力能夠大幅提升光學(xué)設(shè)計能力的上限和效率，能否熟練編寫各設(shè)計軟件的宏語言是區(qū)分入門和高手的一個重要指標。
04對光學(xué)加工工藝的了解和掌握
設(shè)計出來的產(chǎn)品必須具備可制造型，這是常識，但這也是最容易被忽視的地方，在這地方栽跟頭會造成時間和成本非常嚴重的損失。同時，這也是最容易出現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新的地方，新技術(shù)、新工藝的出現(xiàn)能夠使得設(shè)計空間的邊界被大幅拓展，從而產(chǎn)生新的想法、設(shè)計，乃至一個新領(lǐng)域。
另外，檢測設(shè)備和檢測技術(shù)也屬于工藝中非常重要的一部分，測得越準則加工精度就越高，設(shè)計-加工（試制）-調(diào)試-檢測-改進設(shè)計形成閉環(huán)對提升產(chǎn)品品質(zhì)至關(guān)重要。在我看來，每個光學(xué)設(shè)計工程師都應(yīng)該能夠自己操作測量設(shè)備。
05對專業(yè)細分領(lǐng)域知識的了解
光學(xué)各個細分領(lǐng)域之間可謂隔行如隔山。即使是看著很相似的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)，由于應(yīng)用和需求區(qū)別，關(guān)注點、性能判斷乃至名稱都是不一樣的。一個簡單的平凸透鏡，可以作為成像鏡頭中的一個鏡片，也可以成為一個汽車頭燈的一部分，還可以用在激光系統(tǒng)中擴束整形。
一個新領(lǐng)域的設(shè)計需求擺在面前時，必須同時去了解該領(lǐng)域內(nèi)的制造工藝、關(guān)注點、法規(guī)、行業(yè)平均水平乃至國內(nèi)外的差異，每一個設(shè)計中的遺漏點都是后期生產(chǎn)中的一顆雷。請對每一個領(lǐng)域都保持敬畏。
06動手調(diào)試的能力
很少有設(shè)計能夠一蹴而就，都是一個個設(shè)計-加工（試制）-調(diào)試-檢測-改進設(shè)計的循環(huán)堆疊而成，沒有捷徑。設(shè)計者如果有條件能夠自己下場調(diào)試，一定要抓住機會去嘗試，相信我，這樣的機會不是在你職業(yè)生涯的每個階段都有的。從調(diào)試中獲得的細節(jié)信息會讓你的設(shè)計考慮的更周到。
話說回來，并不要求每一個光學(xué)設(shè)計工程師都從一而終，職業(yè)路線千萬條，找到自己合適的就可以。我見過算法研究很深的同行轉(zhuǎn)行去做了圖像，也見過對行業(yè)理解深刻的同行轉(zhuǎn)去做了產(chǎn)品經(jīng)理，甚至動手能力很強的一個同事經(jīng)營了一個小工廠。
以上，是盧卡根據(jù)多年的實際經(jīng)驗為你展開的技術(shù)地圖，對于一個光學(xué)設(shè)計者而言，要求確實是多方面多維度的，修行的道路蜿蜒而漫長，需要你有濃厚的興趣和毅力去堅持，希望能夠幫助到屏幕前的你。
