OCAD應用：利用OCAD進行一般光學系統的設計

追光ing

2026年4月23日 10:12

填寫完對光學系統的設計技術要求之后就可以在窗體右側的繪圖框內繪制光學系統方案草圖。繪圖框的基本尺寸默認為一張橫排的A4圖紙。如果根據系統總體尺寸的要求需要調整繪圖框圖紙圖幅的尺寸，可以利用界面是文字框從 “圖幅選擇”中選擇，點擊“圖幅選擇”后會出現一個下拉式菜單，從中選擇所常用的圖幅尺寸代號，如果不滿足還可以選擇“自定義”，給定需要的橫向尺寸和縱向尺寸，如圖3-1。如果需要調整圖紙橫排或豎排的形式，只要在窗體左側的數據框內的“橫排”或“豎排”的選擇框內點擊就可以自動變換，如圖1。

繪制透鏡時，先在下拉菜單“命令集”中選取“透鏡”，同時界面要求輸入透鏡焦距值，然后在右側繪圖框內光軸上相應位置點擊劃動一下，等出現一條藍色線條定位后確定透鏡所在位置，程序自動繪制出該透鏡圖形并顯示系統光線，同時在數據表格內顯示有關參數。繪圖過程見圖3所示。繪圖結果如圖4。依此類推可以反復繪制許多所需要的透鏡元素構成光學系統。

透鏡是構成光學系統的最基本元素，由于透鏡具有相應光焦度，所以他是光線成像的基本元素。透鏡焦距為零時就是保護玻璃或分劃鏡。一般光學系統的前端第一個零件都用透鏡（或保護玻璃）。因此在繪制光學方案草圖時首先在繪圖框內先畫透鏡。

Ⅰ 透鏡的繪制

① 初始方案草圖繪制

通過以上設置即可進行光學系統初步方案草圖繪制。所有光學系統，其基本元素都不外乎是由透鏡、光欄、反射鏡以及折射棱鏡等組成。光學系統初始結構方案的繪制，就是依次在繪圖框內安排各種不同光學元素，作為棋子一樣排兵布陣。在布陣時，先在左側數據框的表格框內“元件名稱”列的對應面序號欄內點擊，立即在對應位置出現“命令集”下拉式菜單，從中選取所需光學元素。

為了調整光學元素的空間位置在修改指定參數時還必須保持其他元素的位置不變，比如要在系統在改變其中孔徑光欄位置，或者叫把孔徑光闌在前后兩個透鏡間移動，此時可以利用工具條在“位移”功能。首先點擊數據框內對應“光欄”元件，然后選擇工具條在“位移”按鈕，可以發現有許多子功能，選擇其中“單件拖移”，此時在繪圖框內需要元件會變成紅色提示，再利用鼠標點擊該元素，沿光軸方向移動，直接該元件隨之移動，其他元件保持不動，指定帶起鼠標，調整完畢。

方案草圖的調整與修改不僅只是修改某光學元件的本身特性參數，各元件之間的相對位置也同樣是光學系統的重要參數。

Ⅱ 元件布局位置的調整

在系統方案修改與調整過程中，會產生整個圖形在圖紙內的尺寸變化，甚至超出圖紙范圍或圖形位置不平衡，此時可利用工具條內“位移”按鈕或“縮放”按鈕及時調整。需要調整圖紙繪圖比例時，可選擇“縮放”按鈕，圖面上出現斜向箭頭圖標，順箭頭方向左右移動即可調整圖形比例。如需整體移動圖形，可選擇“位移”按鈕，圖面出現十字形圖標，鼠標可以任意拉到圖形移動的任意位置，直到滿意為止，如圖19。在進行圖形位移時還可以選擇“縮放”按鈕的子按鈕中“全局數移”按指定數據移動。

Ⅳ 圖形繪制的比例及位置調整

在方案草圖設計過程難免需要隨時添加或刪除不同光學元素。需要刪除時很簡單，只要首先指定數據框內數據表格內需要刪除對象，利用工具條中“刪除”按鈕，即可立即完成。如果需要添加新光學元素，需要首先指定添加光學元素的上一行相應序號，等出現“命令集”后即可順利添加所需元素。

Ⅲ 元件的添加與刪除

以上光學元素的位移不僅可以使用鼠標拖移方法，也可以給定移動數據，采用單件數移或局部數移方法實現。