一、 前言
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~K'1" 光學系統(tǒng),特別對一個比較復雜的
光學系統(tǒng),在系統(tǒng)設(shè)計初期就必須根據(jù)光學儀器總體要求利用光學系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)元件,合理安排系統(tǒng)光路走向,完成光學系統(tǒng)總體布局設(shè)計,然后才是光學系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)設(shè)計,
像差平衡以致適當公差分配,最終獲得一個結(jié)果與性能俱佳的優(yōu)質(zhì)光學系統(tǒng)。一個較復雜的光學系統(tǒng),往往不只是幾片簡單光學零件的組合,有時還可能是各種不同變焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu),甚至還會有各種不同要求的多
光譜,共軸或非共軸的多個子系統(tǒng)結(jié)合的多光路系統(tǒng)的融合,才能滿足光學儀器總體的多功能需求。OCAD光學系統(tǒng)自動設(shè)計程序提供了一個具有特色的光學系統(tǒng)總體布局平臺,可以利用光學系統(tǒng)的各種結(jié)構(gòu)元件合理布局構(gòu)建光學系統(tǒng)草圖,直接顯示并方便協(xié)調(diào)
光線走向,實現(xiàn)光學原理,使得在光學系統(tǒng)設(shè)計的初期完成光學系統(tǒng)總體布局初始設(shè)計,接著還可以利用OCAD程序的其他初始結(jié)構(gòu)設(shè)計功能完成光學系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)
參數(shù)設(shè)計,為下一步光學系統(tǒng)
成像質(zhì)量
優(yōu)化及其他后期設(shè)計打下基礎(chǔ)。
Twl>Pn> 98O0M#|d walQo^< 圖1-1 一般光學系統(tǒng)總體布局設(shè)計平臺界面 {\u=m>2U|
cVk&Yp;[* 圖1-2 連續(xù)變焦光學系統(tǒng)總體布局(顯示凸輪曲線)界面 yCC.j%@
C5k\RS9 圖1-3 多光路光學系統(tǒng)總體組合布局界面 ;]/>n:[E
二、 光學系統(tǒng)的設(shè)計輸入
A|Z'\D0 k?[|8H~2C 在進行光學系統(tǒng)設(shè)計之前,首先需要明確總體對光學系統(tǒng)的技術(shù)要求,也稱為設(shè)計輸入?yún)?shù),這些屬于整個光學系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)。其中包括:光學系統(tǒng)的類型、系統(tǒng)目標特性、系統(tǒng)像方特性、光學系統(tǒng)總體布局要求以及對光學系統(tǒng)通光量的要求等。
1j4(/A n_ORD@$] 有了以上設(shè)計要求方能著手光學系統(tǒng)的方案設(shè)計。以往的這段工作都是由設(shè)計人員在紙面上構(gòu)思,反復進行光學系統(tǒng)總體勾畫,選擇最佳方案。目前有了OCAD光學系統(tǒng)自動設(shè)計程序,有效地提供了初始方案草圖設(shè)計的平臺。使用時只需在該程序的工具條里選擇“光學系統(tǒng)總體布局設(shè)計”的功能就可順利完成光學系統(tǒng)總體方案設(shè)計工作。
J)yNp,V 圖 2-1 光學系統(tǒng)總體布局設(shè)計初始建模的選擇 wX7|a/|@
m 3k}iIU7 點開之后出現(xiàn)窗口如圖2-2。
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=b 圖2-2 光學系統(tǒng)總體布局設(shè)計窗體 {tqLH2cO
(rDB|kc^7 窗體分為兩部分,左半部是數(shù)據(jù)部分,如圖2-3。右半部為繪制方案草圖的繪圖平臺。在數(shù)據(jù)部分的上部填寫相應光學系統(tǒng)的設(shè)計要求。其中包括系統(tǒng)視場范圍、入瞳大小、系統(tǒng)漸暈系數(shù),還有便于繪圖用的比如光軸傾角、繪圖比例以及圖幅選擇以及圖形橫排或豎排的選擇等。
gpt98:w: 3JnBKh\n 圖2-3 窗體性能參數(shù)填寫部分 e[`u:
BC}+yS
\ 圖2-4 物方參數(shù)的選擇