薄透镜初始结构设计功能
"oO%`:pb 薄透镜是光学系统初始结构设计的起点。在光学系统内任何一组光学元件的雏形都可以认为是有最基本的薄透镜开始的。在光学系统外形尺寸计算阶段首先把各组光学元件当成薄透镜利用高斯光学的原理进行设计,然后通过初级像差平衡解算分配各组分P、W值,在此基础上才能计算透镜形状系数,选择玻璃确定表面半径。OCAD软件包的薄透镜初始结构设计就是在分配了各组分光学元件的P、W值的要求基础上,选择玻璃材料,求解透镜表面半径获得系统结构参数的过程。有了系统结构参数才能进一步优化系统平衡像差。
J<jy2@"tXo 薄透镜初始结构设计可以根据对该组光学元件的P、W值大小确定结构复杂程度选择单透镜或双胶合透镜或单透镜与双胶合透镜的组合。
|Ds1 OCAD光学软件为求解薄透镜初始结构提供窗体如图8。从图中可以看出,根据对薄透
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k~1?VQ+?M 图8 薄透镜初始结构设计的双胶合透镜设计窗口
aO4?m+ Qh\60f>0 镜P、W值的要求,选择透镜结构形式有单透镜、双胶合透镜、单透镜—双胶合透镜组合以及双胶合透镜—单透镜组合等四种结构形式。现以双胶合透镜为例,首先把对透镜P、W值的要求填入表中作为设计依据,然后选择使用的玻璃材料的玻璃库名,如中国国标玻璃GB903-87,再选择胶合透镜玻璃材料的王冕玻璃在前或或是玻璃在前,程序自动分别列出王冕玻璃和或是玻璃于两个可选下拉式菜单内。在选择玻璃材料组合时可以人为选择玻璃牌号,也可以利用程序优化选择。比如选择优选玻璃,此时可以利用窗体中间的满足P、W值要求的各种玻璃组合对应曲线,根据曲线数据拉动选择线(图中黑色直线)
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kLCS 图9 双胶合透镜设计选择玻璃窗口
1#+S+g@# 40m -ch6Q 后在窗体右侧又会出现一个更小范围的可选组合,如图9。最后再进一步具体选择选定的玻璃组合。接着窗体内就会自动计算出胶合透镜的结构参数,同时还给出该玻璃组合的形状系数Q值与P、W值的关系曲线,如图10。最后还可以根据右上方指针式控件左右移动弯曲透镜,图面自动显示弯曲后透镜参数的变化以及对应P、W值的变化以修改透镜参数。基本合格后点击程序大窗体的“编辑”菜单中“系统结构参数”命令,透镜所有数据立即进入可执行状态,进而可以进行像差评价,自动优化等各种程序功能。完成透镜单元的全部设计。
9CD_os\h 0YDR1dO(* 图10双胶合透镜设计结构参数确定窗口
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