Conception optique

La conception optique est un domaine de l'ingénierie optique dont le but est de créer, optimiser et produire des systèmes optiques comme des objectifs, des viseurs, des télescopes, des microscopes, etc. La conception optique repose essentiellement sur les lois de l'optique géométrique et sur la radiométrie. La conception optique recouvrant tout le processus d'élaboration d'un système optique, c'est un champ de l'optique qui est né dès la création des premiers systèmes optiques. Jusqu'à très tard au cependant, ce sont moins des calculs que des approches expérimentales qui sont utilisées, ainsi l'objectif à ménisque de Wollaston a été conçu par une approche entièrement empirique. Avec l'émergence de la théorie des aberrations développée par Philipp Ludwig von Seidel la conception s'est orientée progressivement vers le calcul tout en conservant une grande part d'expérimentation. Jusqu'au milieu du , la conception optique demeure encore un savant mélange de théorie des aberrations, de tracé de rayon et d'expérience. Les calculatrices mécaniques sont à peine utilisées : jusqu'en 1940, il est plus pratique et rapide d'utiliser les innombrables tables de logarithmes pour effectuer des tracés de rayons que d'effectuer des calculs avec une machine. Le processus demeure itératif, un premier modèle est fait en considérant la théorie de Seidel, un prototype est usiné, ses aberrations mesurées, puis le modèle est corrigé en conséquence et un nouveau prototype est lancé. Pendant longtemps, usiner de multiples prototypes coûte moins cher que d'investir dans un ordinateur par trop dispendieux. La première utilisation d'ordinateur pour le calcul optique remonte à 1949, lorsque Charles Gorrie Wynne lance un tracé de rayon dans le cadre de la conception d'un système : le calcul du tracé n'a été achevé qu'après que le système a été livré. À partir de 1957 la Taylor, Taylor and Hobson s'est doté d'un ordinateur Elliott Brothers dédié au tracé de rayon, mais reste pour des années encore, la seule entreprise d'optique possédant ce genre de matériel.