根據客戶建議對OCAD光學自動設計(jì)程序(2012版)更新升級說明(míng)如下:
1. 建立系統光譜波長範圍數(shù)據的提示
為(wèi)加強對紅外光學系統進行(xíng)薄透鏡自動設計(jì)的适應能力。在單透鏡自動設計(jì)時(shí),程序中增加了首先建立系統光譜波長範圍數(shù)據的提示。隻有(yǒu)先建立起系統光譜波長範圍數(shù)據後才便于選擇有(yǒu)關紅外材料的玻璃庫。另外由于一般對紅外系統不使用膠合透鏡,為(wèi)此在進行(xíng)膠合透鏡設計(jì)時(shí)程序做(zuò)了必要提醒,但(dàn)程序不拒絕使用膠合透鏡。
1-1. 單透鏡設計(jì)
在進行(xíng)紅外光學系統(波段最小(xiǎo)波長大(dà)于2.0μ時(shí))如果沒有(yǒu)事先設置系統波長範圍在選擇紅外光線材料時(shí),程序會(huì)提示首先設置系統波長範圍才便于選擇玻璃材料,并自動轉入設置系統波長範圍狀态。如圖1所示。
緊接着程序會(huì)自動彈出設置系統波長的窗體(tǐ)
完成系統波長設置後在繼續進行(xíng)薄透鏡設計(jì)。
1-2. 膠合透鏡設計(jì)
如果對紅外系統進行(xíng)帶膠合透鏡的設計(jì)時(shí),程序會(huì)提示如下圖。如果不适用膠合透鏡,回答(dá)“是”,如果堅持使用則回答(dá)“否”即可(kě)。
2. 選取任一變焦位置定焦化處理(lǐ)
在進行(xíng)變焦系統計(jì)算(suàn)時(shí),為(wèi)避免每次計(jì)算(suàn)量過大(dà),或者需要重點計(jì)算(suàn)和(hé)評價變焦系統某一具體(tǐ)變焦位置時(shí),程序可(kě)以隻計(jì)算(suàn)指定變焦位置數(shù)據,甚至可(kě)以在凸輪曲線計(jì)算(suàn)時(shí)指定上(shàng)百個(gè)點中任一變焦位置以定焦形式計(jì)算(suàn)系統像差數(shù)據。
2-1 根據輸入數(shù)據規定的變焦位置選擇其中自動位置計(jì)算(suàn)像差,可(kě)根據下圖選擇指定位置。此時(shí)程序保持變焦文件,可(kě)以反複選擇不同變焦位置計(jì)算(suàn)。
2-2 通(tōng)過凸輪曲線設計(jì)界面從可(kě)計(jì)算(suàn)的凸輪計(jì)算(suàn)點中指定要計(jì)算(suàn)的變焦系統變焦位置的固定點位置。選擇後程序會(huì)自動生(shēng)成對應變焦位置的定焦數(shù)據并自動打開(kāi)所生(shēng)成的文件便于計(jì)算(suàn)。
3. 系統熱環境分析計(jì)算(suàn)
OCAD可(kě)以對系統進行(xíng)熱環境分析計(jì)算(suàn),計(jì)算(suàn)同時(shí)對設置的各種不同環境進行(xíng)像差分析和(hé)計(jì)算(suàn)。但(dàn)這是所花(huā)費的時(shí)間(jiān)較長,為(wèi)簡化計(jì)算(suàn)可(kě)以對指定環境進行(xíng)計(jì)算(suàn)。方法如下。
當選擇“系統熱分析”時(shí),每次都要全部計(jì)算(suàn)各種不同環境條件,如果放棄選擇“系統熱分析”時(shí),如下圖,此時(shí)就可(kě)選擇隻計(jì)算(suàn)指定環境條件的像差數(shù)據。
4. 把鏈接到其他光學程序後數(shù)據返回功能
為(wèi)了和(hé)其他光學程序互動鏈接,在OCAD 程序界面內(nèi)自動轉換成其他光學程序(CodeV、Zemax或 OSLO),利用其他程序進行(xíng)優化或其他計(jì)算(suàn)或評價後可(kě)以把其他程序運算(suàn)後的新數(shù)據自動返回OCAD程序。使用時(shí)隻要利用“鏈接”菜單中“返回其他程序文件”即可(kě)把由其他程序修改後的最後數(shù)據轉移回來(lái)繼續利用OCAD程序完成其他工作(zuò)。
5. 光栅面
在系統表面面型中新加了“光栅面”的功能,對應ZEMAX 程序中的“Elliptical Grating 1”、 “Elliptical Grating 2” 以及“Diffraction Grating” 三種光栅面型。在OCAD中隻要在 “表面面型”菜單內(nèi)選擇“光栅面”然後出現“光栅面”小(xiǎo)窗體(tǐ),然後可(kě)以在其中進一步選擇具體(tǐ)哪種光栅類型。建立的數(shù)據可(kě)以和(hé)ZEMAX程序互相轉換。
6. 衍射面
衍射面是一種利用光的衍射原理(lǐ)制(zhì)作(zuò)的一種特殊面型。衍射面是在一般普通(tōng)面型基礎上(shàng),以原來(lái)面型作(zuò)基底,附加了一層環帶式衍射面,環帶的位移量為(wèi)以衍射級為(wèi)單位的波長數(shù)。為(wèi)衍射面作(zuò)基底的基面可(kě)以是球面也可(kě)以是各種非球面。衍射面的面型公式為(wèi)
式中: H為(wèi)表面口徑實際值,h為(wèi)孔徑高(gāo)度規化系數(shù),P為(wèi)衍射級。
由于衍射面比一般普通(tōng)面型(基底面型)有(yǒu)多(duō)了一些(xiē)參數(shù),而且利用環帶位移改變光程長度有(yǒu)利于消色差,為(wèi)此衍射面有(yǒu)着較強的像差平衡能力,可(kě)以大(dà)幅度的簡化系統結構。這種面型多(duō)用于紅外光學系統。
在CodeV程序中把衍射面定義在表面屬性的“衍射屬性”內(nèi),在ZEMAX程序中利用表面面型的二元光學“Binary 2”。在OCAD程序中則利用表面類型選擇框,。在“表面類型”後面定義“不變量”或“可(kě)變量”的菜單內(nèi)有(yǒu)“衍射特性(DP)”選項,選擇後界面出現“衍射特性”小(xiǎo)窗口。在選擇了衍射特性後不影(yǐng)響原來(lái)的“可(kě)變量”等選擇,隻是在原來(lái)的選擇标記前加“DP”字樣,如“DPV”。
通(tōng)過該窗口即可(kě)設置衍射特性多(duō)項式的各項系數(shù)。如下圖。
由圖可(kě)以填寫相應數(shù)據。集中中心波長以納米(nm)為(wèi)單位。其餘參數(shù)依表填寫。數(shù)據填寫完畢即可(kě)借用CodeV程序或ZEMAX程序進行(xíng)優化。優化完成後可(kě)以通(tōng)過以上(shàng)窗體(tǐ)內(nèi)的“顯示環帶”選擇按鈕顯示衍射面的各環帶的位移半徑值及相應位移量,如下圖。
有(yǒu)了衍射面環帶半徑值就可(kě)計(jì)算(suàn)衍射面面型坐(zuò)标。在計(jì)算(suàn)面型坐(zuò)标前還(hái)必須設置面型坐(zuò)标增量,窗體(tǐ)上(shàng)給出的增量默認值為(wèi)0.2mm,具體(tǐ)計(jì)算(suàn)時(shí)還(hái)可(kě)另外填寫。
接着就可(kě)以自動繪制(zhì)具有(yǒu)衍射面的光學零件圖如下。
此外還(hái)可(kě)以以圖紙的形式給出衍射面環帶半徑分布值,供參考。
該數(shù)據可(kě)以利用OCAD與 Word程序自動鏈接功能出現word文檔形式便于打印。利用該表數(shù)據即可(kě)用以零件加工。
該功能可(kě)以和(hé)CodeV程序或ZEMAX程序自由轉換,當然也可(kě)以在CodeV程序或ZEMAX程序上(shàng)設計(jì)完成後利用OCAD程序自動繪制(zhì)光學零件圖及其他數(shù)據顯示。
注:由于ZEMAX程序的衍射面數(shù)學模型與CodeV的結構不同,目前通(tōng)過ZEMAX程序鏈接過來(lái)的數(shù)據繪制(zhì)光學零件圖功能尚未開(kāi)通(tōng)。
7. 其他某些(xiē)功能的改進
在7月份上(shàng)海培訓班上(shàng)有(yǒu)客戶反映在修改系統數(shù)據文件時(shí),當鼠标不慎點到玻璃材料時(shí),會(huì)是玻璃材料變空(kōng)格,此次修改中做(zuò)了修正,避免的這種情況的發生(shēng)。
在進行(xíng)雙高(gāo)斯鏡頭自動設計(jì)時(shí),在還(hái)沒有(yǒu)指定玻璃材料時(shí)向下走,程序走不下去,此次修改中程序做(zuò)了提示,避免操作(zuò)不到位一起的故障。
以上(shàng)說明(míng)僅供參考,詳細使用方法見使用說明(míng)書(shū)。
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