光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的案例
光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體布局設(shè)計(jì)方法
一、 前言
光學(xué)系統(tǒng)，特別對(duì)一個(gè)比較復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)初期就必須根據(jù)光學(xué)儀器總體要求利用光學(xué)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(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)，然后才是光學(xué)系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，像差平衡以致適當(dāng)公差分配，最終獲得一個(gè)結(jié)果與性能俱佳的優(yōu)質(zhì)光學(xué)系統(tǒng)。一個(gè)較復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，往往不只是幾片簡(jiǎn)單光學(xué)零件的組合，有時(shí)還可能是各種不同變焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，甚至還會(huì)有各種不同要求的多光譜，共軸或非共軸的多個(gè)子系統(tǒng)結(jié)合的多光路系統(tǒng)的融合，才能滿足光學(xué)儀器總體的多功能需求。OCAD光學(xué)系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)計(jì)程序提供了一個(gè)具有特色的光學(xué)系統(tǒng)總體布局平臺(tái)，可以利用光學(xué)系統(tǒng)的各種結(jié)構(gòu)元件合理布局構(gòu)建光學(xué)系統(tǒng)草圖，直接顯示并方便協(xié)調(diào)光線走向，實(shí)現(xiàn)光學(xué)原理，使得在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初期完成光學(xué)系統(tǒng)總體布局初始設(shè)計(jì)，接著還可以利用OCAD程序的其他初始結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)功能完成光學(xué)系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)，為下一步光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量?jī)?yōu)化及其他后期設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。
圖1-1 一般光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)平臺(tái)界面
圖1-2 連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)總體布局（顯示凸輪曲線）界面
圖1-3 多光路光學(xué)系統(tǒng)總體組合布局界面
二、 光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)輸入
在進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前，首先需要明確總體對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)要求，也稱為設(shè)計(jì)輸入?yún)?shù)，這些屬于整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)。其中包括：光學(xué)系統(tǒng)的類型、系統(tǒng)目標(biāo)特性、系統(tǒng)像方特性、光學(xué)系統(tǒng)總體布局要求以及對(duì)光學(xué)系統(tǒng)通光量的要求等。
有了以上設(shè)計(jì)要求方能著手光學(xué)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。以往的這段工作都是由設(shè)計(jì)人員在紙面上構(gòu)思，反復(fù)進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)總體勾畫，選擇最佳方案。目前有了OCAD光學(xué)系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)計(jì)程序，有效地提供了初始方案草圖設(shè)計(jì)的平臺(tái)。
展開(kāi) 光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)方法
一、 前言
光學(xué)系統(tǒng)，特別對(duì)一個(gè)比較復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)初期就必須根據(jù)光學(xué)儀器總體要求利用光學(xué)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(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)，然后才是光學(xué)系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，像差平衡以致適當(dāng)公差分配，最終獲得一個(gè)結(jié)果與性能俱佳的優(yōu)質(zhì)光學(xué)系統(tǒng)。一個(gè)較復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，往往不只是幾片簡(jiǎn)單光學(xué)零件的組合，有時(shí)還可能是各種不同變焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，甚至還會(huì)有各種不同要求的多光譜，共軸或非共軸的多個(gè)子系統(tǒng)結(jié)合的多光路系統(tǒng)的融合，才能滿足光學(xué)儀器總體的多功能需求。OCAD光學(xué)系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)計(jì)程序提供了一個(gè)具有特色的光學(xué)系統(tǒng)總體布局平臺(tái)，可以利用光學(xué)系統(tǒng)的各種結(jié)構(gòu)元件合理布局構(gòu)建光學(xué)系統(tǒng)草圖，直接顯示并方便協(xié)調(diào)光線走向，實(shí)現(xiàn)光學(xué)原理，使得在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初期完成光學(xué)系統(tǒng)總體布局初始設(shè)計(jì)，接著還可以利用OCAD程序的其他初始結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)功能完成光學(xué)系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)，為下一步光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量?jī)?yōu)化及其他后期設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。
圖1-1 一般光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)平臺(tái)界面
圖1-2 連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)總體布局（顯示凸輪曲線）界面
圖1-3 多光路光學(xué)系統(tǒng)總體組合布局界面
二、 光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)輸入
在進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前，首先需要明確總體對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)要求，也稱為設(shè)計(jì)輸入?yún)?shù)，這些屬于整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)。其中包括：光學(xué)系統(tǒng)的類型、系統(tǒng)目標(biāo)特性、系統(tǒng)像方特性、光學(xué)系統(tǒng)總體布局要求以及對(duì)光學(xué)系統(tǒng)通光量的要求等。
有了以上設(shè)計(jì)要求方能著手光學(xué)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。以往的這段工作都是由設(shè)計(jì)人員在紙面上構(gòu)思，反復(fù)進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)總體勾畫，選擇最佳方案。目前有了OCAD光學(xué)系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)計(jì)程序，有效地提供了初始方案草圖設(shè)計(jì)的平臺(tái)。
展開(kāi) 光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)方法
一、前言
光學(xué)系統(tǒng)，特別對(duì)一個(gè)比較復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)初期就必須根據(jù)光學(xué)儀器總體要求利用光學(xué)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(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)，然后才是光學(xué)系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，像差平衡以致適當(dāng)公差分配，最終獲得一個(gè)結(jié)果與性能俱佳的優(yōu)質(zhì)光學(xué)系統(tǒng)。一個(gè)較復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，往往不只是幾片簡(jiǎn)單光學(xué)零件的組合，有時(shí)還可能是各種不同變焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，甚至還會(huì)有各種不同要求的多光譜，共軸或非共軸的多個(gè)子系統(tǒng)結(jié)合的多光路系統(tǒng)的融合，才能滿足光學(xué)儀器總體的多功能需求。OCAD光學(xué)系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)計(jì)程序提供了一個(gè)具有特色的光學(xué)系統(tǒng)總體布局平臺(tái)，可以利用光學(xué)系統(tǒng)的各種結(jié)構(gòu)元件合理布局構(gòu)建光學(xué)系統(tǒng)草圖，直接顯示并方便協(xié)調(diào)光線走向，實(shí)現(xiàn)光學(xué)原理，使得在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初期完成光學(xué)系統(tǒng)總體布局初始設(shè)計(jì)，接著還可以利用OCAD程序的其他初始結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)功能完成光學(xué)系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)，為下一步光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量?jī)?yōu)化及其他后期設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。
圖1-1 一般光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)平臺(tái)界面
圖1-2 連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)總體布局（顯示凸輪曲線）界面
圖1-3 多光路光學(xué)系統(tǒng)總體組合布局界面
二、光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)輸入
在進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前，首先需要明確總體對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)要求，也稱為設(shè)計(jì)輸入?yún)?shù)，這些屬于整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)。其中包括：光學(xué)系統(tǒng)的類型、系統(tǒng)目標(biāo)特性、系統(tǒng)像方特性、光學(xué)系統(tǒng)總體布局要求以及對(duì)光學(xué)系統(tǒng)通光量的要求等。
有了以上設(shè)計(jì)要求方能著手光學(xué)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。以往的這段工作都是由設(shè)計(jì)人員在紙面上構(gòu)思，反復(fù)進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)總體勾畫，選擇最佳方案。目前有了OCAD光學(xué)系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)計(jì)程序，有效地提供了初始方案草圖設(shè)計(jì)的平臺(tái)。
展開(kāi) 光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)方法
一、 前言
光學(xué)系統(tǒng)，特別對(duì)一個(gè)比較復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)初期就必須根據(jù)光學(xué)儀器總體要求利用光學(xué)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(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)，然后才是光學(xué)系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，像差平衡以致適當(dāng)公差分配，最終獲得一個(gè)結(jié)果與性能俱佳的優(yōu)質(zhì)光學(xué)系統(tǒng)。一個(gè)較復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，往往不只是幾片簡(jiǎn)單光學(xué)零件的組合，有時(shí)還可能是各種不同變焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，甚至還會(huì)有各種不同要求的多光譜，共軸或非共軸的多個(gè)子系統(tǒng)結(jié)合的多光路系統(tǒng)的融合，才能滿足光學(xué)儀器總體的多功能需求。OCAD光學(xué)系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)計(jì)程序提供了一個(gè)具有特色的光學(xué)系統(tǒng)總體布局平臺(tái)，可以利用光學(xué)系統(tǒng)的各種結(jié)構(gòu)元件合理布局構(gòu)建光學(xué)系統(tǒng)草圖，直接顯示并方便協(xié)調(diào)光線走向，實(shí)現(xiàn)光學(xué)原理，使得在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初期完成光學(xué)系統(tǒng)總體布局初始設(shè)計(jì)，接著還可以利用OCAD程序的其他初始結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)功能完成光學(xué)系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)，為下一步光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量?jī)?yōu)化及其他后期設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。
圖1-1 一般光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)平臺(tái)界面
圖1-2 連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)總體布局（顯示凸輪曲線）界面
圖1-3 多光路光學(xué)系統(tǒng)總體組合布局界面
二、 光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)輸入
在進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前，首先需要明確總體對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)要求，也稱為設(shè)計(jì)輸入?yún)?shù)，這些屬于整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)。其中包括：光學(xué)系統(tǒng)的類型、系統(tǒng)目標(biāo)特性、系統(tǒng)像方特性、光學(xué)系統(tǒng)總體布局要求以及對(duì)光學(xué)系統(tǒng)通光量的要求等。
有了以上設(shè)計(jì)要求方能著手光學(xué)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。以往的這段工作都是由設(shè)計(jì)人員在紙面上構(gòu)思，反復(fù)進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)總體勾畫，選擇最佳方案。目前有了OCAD光學(xué)系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)計(jì)程序，有效地提供了初始方案草圖設(shè)計(jì)的平臺(tái)。
展開(kāi) 
光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)方法
一、 前言
光學(xué)系統(tǒng)，特別對(duì)一個(gè)比較復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)初期就必須根據(jù)光學(xué)儀器總體要求利用光學(xué)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(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)，然后才是光學(xué)系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，像差平衡以致適當(dāng)公差分配，最終獲得一個(gè)結(jié)果與性能俱佳的優(yōu)質(zhì)光學(xué)系統(tǒng)。一個(gè)較復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，往往不只是幾片簡(jiǎn)單光學(xué)零件的組合，有時(shí)還可能是各種不同變焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，甚至還會(huì)有各種不同要求的多光譜，共軸或非共軸的多個(gè)子系統(tǒng)結(jié)合的多光路系統(tǒng)的融合，才能滿足光學(xué)儀器總體的多功能需求。OCAD光學(xué)系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)計(jì)程序提供了一個(gè)具有特色的光學(xué)系統(tǒng)總體布局平臺(tái)，可以利用光學(xué)系統(tǒng)的各種結(jié)構(gòu)元件合理布局構(gòu)建光學(xué)系統(tǒng)草圖，直接顯示并方便協(xié)調(diào)光線走向，實(shí)現(xiàn)光學(xué)原理，使得在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初期完成光學(xué)系統(tǒng)總體布局初始設(shè)計(jì)，接著還可以利用OCAD程序的其他初始結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)功能完成光學(xué)系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)，為下一步光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量?jī)?yōu)化及其他后期設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。
圖1-1 一般光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)平臺(tái)界面
圖1-2 連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)總體布局（顯示凸輪曲線）界面
圖1-3 多光路光學(xué)系統(tǒng)總體組合布局界面
二、 光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)輸入
在進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前，首先需要明確總體對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)要求，也稱為設(shè)計(jì)輸入?yún)?shù)，這些屬于整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)。其中包括：光學(xué)系統(tǒng)的類型、系統(tǒng)目標(biāo)特性、系統(tǒng)像方特性、光學(xué)系統(tǒng)總體布局要求以及對(duì)光學(xué)系統(tǒng)通光量的要求等。
有了以上設(shè)計(jì)要求方能著手光學(xué)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。以往的這段工作都是由設(shè)計(jì)人員在紙面上構(gòu)思，反復(fù)進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)總體勾畫，選擇最佳方案。目前有了OCAD光學(xué)系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)計(jì)程序，有效地提供了初始方案草圖設(shè)計(jì)的平臺(tái)。使用時(shí)只需在該程序的工具條里選擇“光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)”的功能就可順利完成光學(xué)系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)工作。
展開(kāi) [OCAD] 光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)方法
一、 前言
光學(xué)系統(tǒng)，特別對(duì)一個(gè)比較復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)初期就必須根據(jù)光學(xué)儀器總體要求利用光學(xué)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(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)，然后才是光學(xué)系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，像差平衡以致適當(dāng)公差分配，最終獲得一個(gè)結(jié)果與性能俱佳的優(yōu)質(zhì)光學(xué)系統(tǒng)。一個(gè)較復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，往往不只是幾片簡(jiǎn)單光學(xué)零件的組合，有時(shí)還可能是各種不同變焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，甚至還會(huì)有各種不同要求的多光譜，共軸或非共軸的多個(gè)子系統(tǒng)結(jié)合的多光路系統(tǒng)的融合，才能滿足光學(xué)儀器總體的多功能需求。OCAD光學(xué)系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)計(jì)程序提供了一個(gè)具有特色的光學(xué)系統(tǒng)總體布局平臺(tái)，可以利用光學(xué)系統(tǒng)的各種結(jié)構(gòu)元件合理布局構(gòu)建光學(xué)系統(tǒng)草圖，直接顯示并方便協(xié)調(diào)光線走向，實(shí)現(xiàn)光學(xué)原理，使得在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初期完成光學(xué)系統(tǒng)總體布局初始設(shè)計(jì)，接著還可以利用OCAD程序的其他初始結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)功能完成光學(xué)系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)，為下一步光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量?jī)?yōu)化及其他后期設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。
圖1-1 一般光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)平臺(tái)界面
圖1-2 連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)總體布局（顯示凸輪曲線）界面
圖1-3 多光路光學(xué)系統(tǒng)總體組合布局界面
二、 光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)輸入
在進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前，首先需要明確總體對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)要求，也稱為設(shè)計(jì)輸入?yún)?shù)，這些屬于整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)。其中包括：光學(xué)系統(tǒng)的類型、系統(tǒng)目標(biāo)特性、系統(tǒng)像方特性、光學(xué)系統(tǒng)總體布局要求以及對(duì)光學(xué)系統(tǒng)通光量的要求等。
有了以上設(shè)計(jì)要求方能著手光學(xué)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。以往的這段工作都是由設(shè)計(jì)人員在紙面上構(gòu)思，反復(fù)進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)總體勾畫，選擇最佳方案。目前有了OCAD光學(xué)系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)計(jì)程序，有效地提供了初始方案草圖設(shè)計(jì)的平臺(tái)。
展開(kāi) 宏語(yǔ)言賦予的光學(xué)設(shè)計(jì)之美 離軸三反光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)-有福利
今天就讓我們一起來(lái)學(xué)習(xí)離軸三反光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，領(lǐng)略宏語(yǔ)言賦予的光學(xué)設(shè)計(jì)之美。下面我們來(lái)了解一下：
《宏語(yǔ)言賦予的光學(xué)設(shè)計(jì)之美 離軸三反光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》
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宏語(yǔ)言賦予的光學(xué)設(shè)計(jì)之美 離軸三反光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
內(nèi)容簡(jiǎn)介
離軸三反簡(jiǎn)介
反射
式光學(xué)系統(tǒng)由于其無(wú)色差特性，在很多領(lǐng)域非常受歡迎。傳統(tǒng)的同軸兩反的光學(xué)系統(tǒng)對(duì)于存在遮攔，視場(chǎng)小等問(wèn)題 ， 目前離軸三反 （ Three-Mirror Anastigmat，TMA）光學(xué)系統(tǒng)也已經(jīng)成為了趨勢(shì)，由于其多了更多的優(yōu)化變量， 可以校正全部的初級(jí)像差，使得其性能更加，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)遮攔，大視場(chǎng)，大相對(duì)孔徑，成像質(zhì)量高，另外可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)焦距等。
離軸三反設(shè)計(jì)
更詳細(xì)的介紹可以查閱國(guó)內(nèi)外論文，每個(gè)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前，其使用背景需調(diào)研詳細(xì)，方能設(shè)計(jì)出比較合適的光學(xué)系統(tǒng)。
展開(kāi) 光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)方法
光學(xué)系統(tǒng)，特別對(duì)一個(gè)比較復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)初期就必須根據(jù)光學(xué)儀器總體要求利用光學(xué)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(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)，然后才是光學(xué)系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，像差平衡以致適當(dāng)公差分配，最終獲得一個(gè)結(jié)果與性能俱佳的優(yōu)質(zhì)光學(xué)系統(tǒng)。一個(gè)較復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，往往不只是幾片簡(jiǎn)單光學(xué)零件的組合，有時(shí)還可能是各種不同變焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，甚至還會(huì)有各種不同要求的多光譜，共軸或非共軸的多個(gè)子系統(tǒng)結(jié)合的多光路系統(tǒng)的融合，才能滿足光學(xué)儀器總體的多功能需求。OCAD光學(xué)系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)計(jì)程序提供了一個(gè)具有特色的光學(xué)系統(tǒng)總體布局平臺(tái)，可以利用光學(xué)系統(tǒng)的各種結(jié)構(gòu)元件合理布局構(gòu)建光學(xué)系統(tǒng)草圖，直接顯示并方便協(xié)調(diào)光線走向，實(shí)現(xiàn)光學(xué)原理，使得在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初期完成光學(xué)系統(tǒng)總體布局初始設(shè)計(jì)，接著還可以利用OCAD程序的其他初始結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)功能完成光學(xué)系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)，為下一步光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量?jī)?yōu)化及其他后期設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。
一、 前言
有了以上設(shè)計(jì)要求方能著手光學(xué)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。以往的這段工作都是由設(shè)計(jì)人員在紙面上構(gòu)思，反復(fù)進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)總體勾畫，選擇最佳方案。目前有了OCAD光學(xué)系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)計(jì)程序，有效地提供了初始方案草圖設(shè)計(jì)的平臺(tái)。使用時(shí)只需在該程序的工具條里選擇“光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)”的功能就可順利完成光學(xué)系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)工作。
在進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前，首先需要明確總體對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)要求，也稱為設(shè)計(jì)輸入?yún)?shù)，這些屬于整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)。其中包括：光學(xué)系統(tǒng)的類型、系統(tǒng)目標(biāo)特性、系統(tǒng)像方特性、光學(xué)系統(tǒng)總體布局要求以及對(duì)光學(xué)系統(tǒng)通光量的要求等。
展開(kāi) 宏語(yǔ)言賦予的光學(xué)設(shè)計(jì)之美 離軸三反光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)-有福利
今天就讓我們一起來(lái)學(xué)習(xí)離軸三反光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，領(lǐng)略宏語(yǔ)言賦予的光學(xué)設(shè)計(jì)之美。下面我們來(lái)了解一下：
《宏語(yǔ)言賦予的光學(xué)設(shè)計(jì)之美 離軸三反光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》
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宏語(yǔ)言賦予的光學(xué)設(shè)計(jì)之美 離軸三反光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
內(nèi)容簡(jiǎn)介
離軸三反簡(jiǎn)介
反射
式光學(xué)系統(tǒng)由于其無(wú)色差特性，在很多領(lǐng)域非常受歡迎。傳統(tǒng)的同軸兩反的光學(xué)系統(tǒng)對(duì)于存在遮攔，視場(chǎng)小等問(wèn)題 ， 目前離軸三反 （ Three-Mirror Anastigmat，TMA）光學(xué)系統(tǒng)也已經(jīng)成為了趨勢(shì)，由于其多了更多的優(yōu)化變量， 可以校正全部的初級(jí)像差，使得其性能更加，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)遮攔，大視場(chǎng)，大相對(duì)孔徑，成像質(zhì)量高，另外可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)焦距等。
展開(kāi) OCAD應(yīng)用：連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)（一）
利用OCAD光學(xué)自動(dòng)設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)機(jī)械補(bǔ)償式連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)計(jì)，在程序內(nèi)有兩個(gè)途徑，一個(gè)是在其“光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)”的菜單內(nèi)，另一個(gè)可在“機(jī)械補(bǔ)償光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)”菜單內(nèi)完成。二者各有不同方式和功能進(jìn)行處理。在“機(jī)械補(bǔ)償光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)”菜單內(nèi)進(jìn)行設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)潔方便，使用“光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)”菜單進(jìn)行設(shè)計(jì)，是從系統(tǒng)總體布局角度，可以把系統(tǒng)設(shè)計(jì)得比較完善，可以在變焦系統(tǒng)的基礎(chǔ)上添加其他光學(xué)元件，比如轉(zhuǎn)像棱鏡，或者添加目鏡系統(tǒng)完成整個(gè)望遠(yuǎn)系統(tǒng)的全局設(shè)計(jì)。
圖1.光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)之連續(xù)變焦系統(tǒng)設(shè)計(jì)
機(jī)械補(bǔ)償式連續(xù)變焦系統(tǒng)又可分為目標(biāo)在無(wú)限遠(yuǎn)處或有限距離的兩種形式，對(duì)于目標(biāo)在無(wú)限遠(yuǎn)處的系統(tǒng)主要是對(duì)系統(tǒng)焦距的變化，適應(yīng)于望遠(yuǎn)系統(tǒng)或照相系統(tǒng)的變焦設(shè)計(jì)；目標(biāo)在有限距離的變焦系統(tǒng)主要是針對(duì)顯微系統(tǒng)，是對(duì)系統(tǒng)放大率的變化設(shè)計(jì)。系統(tǒng)放大率還可分為角放大率和線放大率兩種形式，設(shè)計(jì)時(shí)可以自由選擇。
圖2.機(jī)械補(bǔ)償變焦系統(tǒng)設(shè)計(jì)之連續(xù)變焦系統(tǒng)設(shè)計(jì)
以下按照兩種不同設(shè)計(jì)菜單介紹具體操作方法。
一、連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)
“光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)”的菜單是一個(gè)多功能光學(xué)系統(tǒng)總體布局的設(shè)計(jì)菜單，具有對(duì)各種光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行總體布局設(shè)計(jì)的功能菜單。可以設(shè)計(jì)布局簡(jiǎn)單或復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，比如一般共軸光學(xué)系統(tǒng)，可利用各種棱鏡實(shí)現(xiàn)光軸折轉(zhuǎn)的系統(tǒng)，望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)等，還可以進(jìn)行各種連續(xù)或斷續(xù)變焦系統(tǒng)進(jìn)行總體布局設(shè)計(jì)；可以進(jìn)行各種掃描光學(xué)系統(tǒng)做總體布局設(shè)計(jì)；可以進(jìn)行多光軸復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)并行共存總體布局設(shè)計(jì)。最后實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)建模設(shè)計(jì)，為后期光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量?jī)?yōu)化提供初始平臺(tái)。以下重點(diǎn)介紹連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)的總體布局方法。機(jī)械補(bǔ)償式連續(xù)變焦系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式根據(jù)系統(tǒng)總體性能要求，連續(xù)變焦系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)都必須包括前固定組、變焦組、補(bǔ)償組以及后固定組幾個(gè)部分組成。
展開(kāi) OCAD應(yīng)用：連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)（一）
利用OCAD光學(xué)自動(dòng)設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)機(jī)械補(bǔ)償式連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)計(jì)，在程序內(nèi)有兩個(gè)途徑，一個(gè)是在其“光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)”的菜單內(nèi)，另一個(gè)可在“機(jī)械補(bǔ)償光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)”菜單內(nèi)完成。二者各有不同方式和功能進(jìn)行處理。在“機(jī)械補(bǔ)償光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)”菜單內(nèi)進(jìn)行設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)潔方便，使用“光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)”菜單進(jìn)行設(shè)計(jì)，是從系統(tǒng)總體布局角度，可以把系統(tǒng)設(shè)計(jì)得比較完善，可以在變焦系統(tǒng)的基礎(chǔ)上添加其他光學(xué)元件，比如轉(zhuǎn)像棱鏡，或者添加目鏡系統(tǒng)完成整個(gè)望遠(yuǎn)系統(tǒng)的全局設(shè)計(jì)。
圖1.光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)之連續(xù)變焦系統(tǒng)設(shè)計(jì)
機(jī)械補(bǔ)償式連續(xù)變焦系統(tǒng)又可分為目標(biāo)在無(wú)限遠(yuǎn)處或有限距離的兩種形式，對(duì)于目標(biāo)在無(wú)限遠(yuǎn)處的系統(tǒng)主要是對(duì)系統(tǒng)焦距的變化，適應(yīng)于望遠(yuǎn)系統(tǒng)或照相系統(tǒng)的變焦設(shè)計(jì)；目標(biāo)在有限距離的變焦系統(tǒng)主要是針對(duì)顯微系統(tǒng)，是對(duì)系統(tǒng)放大率的變化設(shè)計(jì)。系統(tǒng)放大率還可分為角放大率和線放大率兩種形式，設(shè)計(jì)時(shí)可以自由選擇。
圖2.機(jī)械補(bǔ)償變焦系統(tǒng)設(shè)計(jì)之連續(xù)變焦系統(tǒng)設(shè)計(jì)
以下按照兩種不同設(shè)計(jì)菜單介紹具體操作方法。
一、 連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)
“光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)”的菜單是一個(gè)多功能光學(xué)系統(tǒng)總體布局的設(shè)計(jì)菜單，具有對(duì)各種光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行總體布局設(shè)計(jì)的功能菜單。可以設(shè)計(jì)布局簡(jiǎn)單或復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，比如一般共軸光學(xué)系統(tǒng)，可利用各種棱鏡實(shí)現(xiàn)光軸折轉(zhuǎn)的系統(tǒng)，望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)等，還可以進(jìn)行各種連續(xù)或斷續(xù)變焦系統(tǒng)進(jìn)行總體布局設(shè)計(jì)；可以進(jìn)行各種掃描光學(xué)系統(tǒng)做總體布局設(shè)計(jì)；可以進(jìn)行多光軸復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)并行共存總體布局設(shè)計(jì)。最后實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)建模設(shè)計(jì)，為后期光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量?jī)?yōu)化提供初始平臺(tái)。以下重點(diǎn)介紹連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)的總體布局方法。
展開(kāi) 
前沿：基于寬視場(chǎng)光譜巡天望遠(yuǎn)鏡（MUST）的光學(xué)系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)
初步設(shè)計(jì)方案以“Conceptual Design of the Optical System of the 6.5m Wide Field MUltiplexed Survey Telescope with Excellent Image Quality”為題于2023年5月發(fā)表在PhotoniX上。
主要研究?jī)?nèi)容
MUST技術(shù)團(tuán)隊(duì)目前已完成望遠(yuǎn)鏡的概念設(shè)計(jì)，包括望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)系統(tǒng)、主鏡系統(tǒng)、副鏡系統(tǒng)、鏡筒系統(tǒng)、改正鏡支撐與控制系統(tǒng)、消旋與光纖焦面系統(tǒng)、終端儀器系統(tǒng)、機(jī)架系統(tǒng)、導(dǎo)星定標(biāo)和波前探測(cè)系統(tǒng)。本文根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)主要的組成部分分別詳細(xì)描述了初步的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并通過(guò)展示系統(tǒng)的成像質(zhì)量展現(xiàn)卓越性能，完全滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)。MUST將具備世界領(lǐng)先的巡天效率，可以高效率探測(cè)天體的光譜信息。
MUST主鏡是一個(gè)6.5m的蜂窩狀輕質(zhì)單鏡，與分段鏡相比可以提高圖像質(zhì)量并降低控制復(fù)雜度。副鏡為2.45m凸雙曲面鏡，與凹雙曲面主鏡組合，構(gòu)成基本的里奇-克萊琴望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)，焦比為F/3.6，總焦距為23323mm，有效地消除了焦平面上的球差和彗差。與主鏡和副鏡一起，五透鏡的寬視場(chǎng)校正鏡組設(shè)計(jì)可以通過(guò)補(bǔ)償大氣色散和波前像差來(lái)提高圖像質(zhì)量。天體發(fā)出的0.365μm到1.100μm波段的光線通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)后被焦面約20000根光纖接收，傳輸至后端光譜儀獲取豐富的光譜信息。
展開(kāi) 線下培訓(xùn) | 《 SYNOPSYS 紅外光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》招生中
SYNOPSYS · 紅外光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì) · 線下培訓(xùn)
紅外光是指波長(zhǎng)大于750nm的不可見(jiàn)光，自然界的任何物體都是紅外光輻射光源，應(yīng)用這一點(diǎn)人們可以看清自然界中許多肉眼看不到的東西。實(shí)際上，紅外技術(shù)在安防監(jiān)控、應(yīng)急救援、車載夜視、刑偵通訊、消費(fèi)電子等諸多范疇都有使用。而在消防應(yīng)急救援過(guò)程中，紅外鏡頭的分辨能力起著至關(guān)重要的作用。紅外鏡頭作為紅外熱成像系統(tǒng)的“眼睛”，其性能的好壞直接影響到整機(jī)系統(tǒng)性能的優(yōu)劣，是紅外系統(tǒng)的重要組件之一。
考慮到大家對(duì)于紅外光學(xué)課程的需求，武漢墨光計(jì)劃在2023年5月22-23日開(kāi)展線下《 SYNOPSYS 紅外光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》培訓(xùn)課程，培訓(xùn)地點(diǎn)在湖北 · 武漢。
展開(kāi) 光學(xué)設(shè)計(jì)中的光學(xué)加工鏈建模
Oliver Faehnle1,
OST – Applied University of Sciences, Buchs, Switzerland,
摘要：本文描述了對(duì)給定的光學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)控和仿真的策略，以及沿制造鏈應(yīng)用的最佳光學(xué)制造技術(shù)集（OFT）。這樣，就可以在光學(xué)設(shè)計(jì)階段進(jìn)行成本影響分析，從而優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低制造成本和風(fēng)險(xiǎn)。
1.簡(jiǎn)介
在現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)中，隨著技術(shù)的快速多樣化和專業(yè)化，我們面臨著在高度專業(yè)化的個(gè)人、過(guò)程和機(jī)器之間進(jìn)行可靠通信的需要。從最初的想法到最終的光學(xué)系統(tǒng)，一般會(huì)涉及四個(gè)方面：從（a）想要將光用作工具的客戶開(kāi)始，然后是（b）將應(yīng)用參數(shù)轉(zhuǎn)化為光學(xué)系統(tǒng)布局的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師，到（c）將光學(xué)系統(tǒng)的參數(shù)和公差轉(zhuǎn)化為優(yōu)化制造鏈的光學(xué)制造鏈設(shè)計(jì)師，最終將其移交給（d）生產(chǎn)制造。雖然光學(xué)設(shè)計(jì)軟件工具可以很好地支持客戶和光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師之間的交流，但光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師和光學(xué)制造鏈設(shè)計(jì)師之間的交流至今仍然完全基于人與人的交互。這種交互方式是光學(xué)系統(tǒng)制造過(guò)程中最后的主要障礙之一，因?yàn)樗趥€(gè)人判斷，不是確定性的，在很大程度上取決于人的經(jīng)驗(yàn)和談判。與所有設(shè)計(jì)和生產(chǎn)系統(tǒng)一樣，大部分生產(chǎn)成本是在設(shè)計(jì)階段確定的。特別是在光學(xué)制造中，設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)生產(chǎn)成本的影響是巨大的，因?yàn)橛懈鞣N各樣的制造技術(shù)可供選擇。因此，在工業(yè)上，強(qiáng)烈需要能夠通過(guò)調(diào)控光學(xué)制造鏈，以實(shí)現(xiàn)確定性、可預(yù)測(cè)性和優(yōu)化的制造鏈布局、成本和交付時(shí)間。
展開(kāi) 光學(xué)設(shè)計(jì)中的光學(xué)加工鏈建模
Oliver Faehnle1,
OST – Applied University of Sciences, Buchs, Switzerland,
摘要：本文描述了對(duì)給定的光學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)控和仿真的策略，以及沿制造鏈應(yīng)用的最佳光學(xué)制造技術(shù)集（OFT）。這樣，就可以在光學(xué)設(shè)計(jì)階段進(jìn)行成本影響分析，從而優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低制造成本和風(fēng)險(xiǎn)。
1.簡(jiǎn)介
在現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)中，隨著技術(shù)的快速多樣化和專業(yè)化，我們面臨著在高度專業(yè)化的個(gè)人、過(guò)程和機(jī)器之間進(jìn)行可靠通信的需要。從最初的想法到最終的光學(xué)系統(tǒng)，一般會(huì)涉及四個(gè)方面：從（a）想要將光用作工具的客戶開(kāi)始，然后是（b）將應(yīng)用參數(shù)轉(zhuǎn)化為光學(xué)系統(tǒng)布局的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師，到（c）將光學(xué)系統(tǒng)的參數(shù)和公差轉(zhuǎn)化為優(yōu)化制造鏈的光學(xué)制造鏈設(shè)計(jì)師，最終將其移交給（d）生產(chǎn)制造。雖然光學(xué)設(shè)計(jì)軟件工具可以很好地支持客戶和光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師之間的交流，但光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師和光學(xué)制造鏈設(shè)計(jì)師之間的交流至今仍然完全基于人與人的交互。這種交互方式是光學(xué)系統(tǒng)制造過(guò)程中最后的主要障礙之一，因?yàn)樗趥€(gè)人判斷，不是確定性的，在很大程度上取決于人的經(jīng)驗(yàn)和談判。與所有設(shè)計(jì)和生產(chǎn)系統(tǒng)一樣，大部分生產(chǎn)成本是在設(shè)計(jì)階段確定的。特別是在光學(xué)制造中，設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)生產(chǎn)成本的影響是巨大的，因?yàn)橛懈鞣N各樣的制造技術(shù)可供選擇。因此，在工業(yè)上，強(qiáng)烈需要能夠通過(guò)調(diào)控光學(xué)制造鏈，以實(shí)現(xiàn)確定性、可預(yù)測(cè)性和優(yōu)化的制造鏈布局、成本和交付時(shí)間。
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