一、 前言 fv5'Bl
!<h*\%; 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)基本結構元件，合理安排系統(tǒng)光路走向，完成光學系統(tǒng)總體布局設計，然后才是光學系統(tǒng)具體結構設計，像差平衡以致適當公差分配，最終獲得一個結果與性能俱佳的優(yōu)質光學系統(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)結構，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)的各種結構元件合理布局構建光學系統(tǒng)草圖，直接顯示并方便協(xié)調光線走向，實現(xiàn)光學原理，使得在光學系統(tǒng)設計的初期完成光學系統(tǒng)總體布局初始設計，接著還可以利用OCAD程序的其他初始結構設計功能完成光學系統(tǒng)初始結構參數(shù)設計，為下一步光學系統(tǒng)成像質量優(yōu)化及其他后期設計打下基礎。 W% YJ.%I
0<>I\UN0b W LP A51R 圖1-1 一般光學系統(tǒng)總體布局設計平臺界面 7Z0
)k9*
L
oe !@c 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 pT>[w1Kk ^
u&I?LZ-=, 圖1-3 多光路光學系統(tǒng)總體組合布局界面 X) e6Y{vO
二、 光學系統(tǒng)的設計輸入 U)=StpTT
Gx|$A+U 在進行光學系統(tǒng)設計之前，首先需要明確總體對光學系統(tǒng)的技術要求，也稱為設計輸入?yún)?shù)，這些屬于整個光學系統(tǒng)設計的依據(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。 -w1U /o.
pZ/x,b#. 有了以上設計要求方能著手光學系統(tǒng)的方案設計。以往的這段工作都是由設計人員在紙面上構思，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)自動設計程序，有效地提供了初始方案草圖設計的平臺。使用時只需在該程序的工具條里選擇“光學系統(tǒng)總體布局設計”的功能就可順利完成光學系統(tǒng)總體方案設計工作。 \;&j;"c,W
圖 2-1 光學系統(tǒng)總體布局設計初始建模的選擇 E
b-?wzh
c+f~>AaI
點開之后出現(xiàn)窗口如圖2-2。 xlp^XT6#
圖2-2 光學系統(tǒng)總體布局設計窗體 O"<D0xzF?
izebQVQO*
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。 W#P)v{K
Ett%Y*D+J
圖2-3 窗體性能參數(shù)填寫部分 D?44:'x+-
B[F
