       變焦光學系統工作原理及初始結構設計方法培訓

一、 概述

二、 變焦光學系統分類

1、 斷續變焦光學系統工作原理

2、 變折射率變焦光學系統工作原理

3、 連續變焦光學系統工作原理

4、 連續變焦光學系統凸輪曲線優化方法

三、 變焦光學系統初始結構設計方法

1、 外形尺寸計算

2、 初級像差平衡

3、 各組分初始結構設計

1） 簡單光學系統初始結構設計

2） 復雜光學系統初始結構設計

4、 全系統合成

四、 連續變焦光學系統設計實例

- 軟件簡介 -

OCAD光學系統自動設計程序是國產光學系統自動設計程序。具有中文簡體、繁體以及英文三種可選文字菜單，

可適應國內外不同地區及國家用戶需求。程序全面貫徹我國相關國家標準、國軍標、有關部標以及其他一些相應規范。具有以下功能和特色。

OCAD軟件的功能：

1. 整個程序界面可根據用戶需要自行選擇中文簡體、繁體以及英文三種可選文字菜單，可適應國內外不同地區及國家用戶需求；

2. 可設計計算各種有焦和無焦光學系統、大視場廣角鏡頭、F-θ鏡頭以及視場角大于90°的超廣角魚眼鏡頭、各類非成像系統；

3. 可自動設計各類連續變焦和斷續變焦光學系統，自動構建初始結構；

4. 可自動設計各類光學掃描系統、反射鏡系統、特殊表面系統、非成像系統以及變形系統等。

OCAD軟件的特色：

1. 光學系統初始結構自動設計：包含各類膠合透鏡的不同組合、雙高斯照相物鏡、各類掃描光學系統、

斷續變焦光學系統以及機械補償式連續變焦系統初始結構設計。對連續變焦系統可直接進行凸輪曲線優化處理。

2. 機械補償式連續變焦系統包括三組元系統、四組元系統、四組元雙組聯動系統、四組元線性移動雙組聯動系統、

五組元系統以及簡化二組元系統等， 四組元線性移動雙組聯動系統內各組分各自按不同速度做反向純直線運動，

無需凸輪驅動，該形式連續變焦系統已獲取國家發明專利。

3. 具有強大的自動光學繪圖功能，可自動繪制滿足我國國家標準的光學系統圖、各類光學零件圖、

自動繪制GB7660.1～7660.3-87中規定的各種光學反射棱鏡圖以及各種形式的反射鏡零件圖。對非球面光學零件，

可以自動給出完整的面型坐標數據供加工參考。

4. 所繪制的光學圖紙的標題欄均使用國內通用國家標準格式，如用戶特殊需要可以為用戶專門配用自定義標題欄；

為滿足選擇英文界面的國外用戶，在繪制光學圖紙時，可自動改用國際通用ISO10110格式；

5. 有一個開放式鏡頭庫。鏡頭庫分為：

鏡頭庫（一）、鏡頭庫

（二）、自定義鏡頭庫以及檔案鏡頭庫等四個分鏡頭庫。目前鏡頭庫（一）收納了2500多國內外專利和非專利典型光學系統數據供設計者參考。鏡頭庫

（二）收錄了1100多個國內外專業資料發布的比較真實可靠的鏡頭數據，可以直接引用，其中檔案鏡頭庫需要為用戶提供特殊內部使用的專用鏡頭庫，

由用戶自行建立本單位內部專用的檔案資料鏡頭庫，便于內部授權專用。

6. 可選用各類不同光學設計程序使用的玻璃庫數據格式，比如Zemax的“.AGF”格式，OSLO的“.GLC”格式以及OCAD的“.GLS”格式。

OCAD還可以把這些不同數據格式的玻璃庫文件互相轉換，擴大玻璃庫應用范圍。

7. 集納國內外光學設計軟件經典，可以直接和國內外著名光學軟件如Zemax、CodeV、OSLO以及SOD88等鏈接互動，

自動轉換數據格式，取長補短借用優秀功能為我所用。

8. 可把自動繪制的圖形直接轉換成“bmp”格式、“jpg”格式以及“txt”格式文件進行處理。

可把計算數據直接轉換成“doc”格式以及“xls” 格式文件進行處理。