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标题: OCAD光学自动设计程序(2012版)更新升级说明书 [打印本页]

作者: lucky2011 时间: 2012-9-21 15:36
标题: OCAD光学自动设计程序(2012版)更新升级说明书

OCAD光学设计软件包是一个在Windows环境下，采用全中文菜单，操作实用性很强的国产光学CAD软件包。利用软件包各级界面的下拉式菜单或工具条操作快捷方便。当前国内外优秀的光学设计软件很多，但大多数都集中在光学系统的优化和像质评价方面，但如何确定光学系统的初始结构，早优化过程中如何随时贯彻我国有关光学设计标准，特别是贯彻光学零件的表面半径标准、边沿厚度标准以及中心厚度标准等都需要在优化过程中及时体现，否则在优化之后再考虑这些势必会影响优化结果。此外，在系统优化合格之后如何贯彻我国相应光学标准绘制光学图纸也是光学设计者的繁重工作。为此OCAD光学设计软件包就是出于这些目的编制的适用性光学设计软件。为了与国内外一些优秀光学软件取长补短，软件包设计了与其他有关软件连锁互动功能，可以实现和其他光学软件数据共享，互相转换，以求在整个光学设计过程中利用不同光学软件的优势完成光学设计工作。OCAD还可以与Word文字处理软件关联自动把设计过程中的数据及时转换成Word文档格式并显示在界面上便于处理。
OCAD光学自动设计程序(2012版)更新升级说明书
根据客户建议对OCAD光学自动设计程序(2012版)更新升级说明如下：
1. 建立系统光谱波长范围数据的提示
为加强对红外光学系统进行薄透镜自动设计的适应能力。在单透镜自动设计时，程序中增加了首先建立系统光谱波长范围数据的提示。只有先建立起系统光谱波长范围数据后才便于选择有关红外材料的玻璃库。另外由于一般对红外系统不使用胶合透镜，为此在进行胶合透镜设计时程序做了必要提醒，但程序不拒绝使用胶合透镜。
1-1. 单透镜设计
在进行红外光学系统（波段最小波长大于2.0μ时）如果没有事先设置系统波长范围在选择红外光线材料时，程序会提示首先设置系统波长范围才便于选择玻璃材料，并自动转入设置系统波长范围状态。。

紧接着程序会自动弹出设置系统波长的窗体

完成系统波长设置后在继续进行薄透镜设计。
1-1. 胶合透镜设计
如果对红外系统进行带胶合透镜的设计时，程序会提示如下图。如果不适用胶合透镜，回答“是”，如果坚持使用则回答“否”即可

2. 选取任一变焦位置定焦化处理
在进行变焦系统计算时，为避免每次计算量过大，或者需要重点计算和评价变焦系统某一具体变焦位置时，程序可以只计算指定变焦位置数据，甚至可以在凸轮曲线计算时指定上百个点中任一变焦位置以定焦形式计算系统像差数据。
2-1 根据输入数据规定的变焦位置选择其中自动位置计算像差，可根据下图选择指定位置。此时程序保持变焦文件，可以反复选择不同变焦位置计算

作者: lucky2011 时间: 2012-9-21 15:37

2-2 通过凸轮曲线设计界面从可计算的凸轮计算点中指定要计算的变焦系统变焦位置的固定点位置。选择后程序会自动生成对应变焦位置的定焦数据并自动打开所生成的文件便于计算

3. 系统热环境分析计算
OCAD可以对系统进行热环境分析计算，计算同时对设置的各种不同环境进行像差分析和计算。但这是所花费的时间较长，为简化计算可以对指定环境进行计算。方法如下

当选择“系统热分析”时，每次都要全部计算各种不同环境条件，如果放弃选择“系统热分析”时，如下图，此时就可选择只计算指定环境条件的像差数据

4. 把链接到其他光学程序后数据返回功能
为了和其他光学程序互动链接，在OCAD 程序界面内自动转换成其他光学程序（CodeV、Zemax或 OSLO），利用其他程序进行优化或其他计算或评价后可以把其他程序运算后的新数据自动返回OCAD程序。使用时只要利用“链接”菜单中“返回其他程序文件”即可把由其他程序修改后的最后数据转移回来继续利用OCAD程序完成其他工作

作者: lucky2011 时间: 2012-9-21 15:37

5. 光栅面
在系统表面面型中新加了“光栅面”的功能，对应ZEMAX 程序中的“Elliptical Grating 1”、 “Elliptical Grating 2” 以及“Diffraction Grating” 三种光栅面型。在OCAD中只要在 “表面面型”菜单内选择“光栅面”然后出现“光栅面”小窗体，然后可以在其中进一步选择具体哪种光栅类型。建立的数据可以和ZEMAX程序互相转换

6. 衍射面
衍射面是一种利用光的衍射原理制作的一种特殊面型。衍射面是在一般普通面型基础上，以原来面型作基底，附加了一层环带式衍射面，环带的位移量为以衍射级为单位的波长数。为衍射面作基底的基面可以是球面也可以是各种非球面。衍射面的面型公式为

式中： H为表面口径实际值，h为孔径高度规化系数，P为衍射级。
由于衍射面比一般普通面型（基底面型）有多了一些参数，而且利用环带位移改变光程长度有利于消色差，为此衍射面有着较强的像差平衡能力，可以大幅度的简化系统结构。这种面型多用于红外光学系统。
在CodeV程序中把衍射面定义在表面属性的“衍射属性”内，在ZEMAX程序中利用表面面型的二元光学“Binary 2”。在OCAD程序中则利用表面类型选择框，。在“表面类型”后面定义“不变量”或“可变量”的菜单内有“衍射特性（DP）”选项，选择后界面出现“衍射特性”小窗口。在选择了衍射特性后不影响原来的“可变量”等选择，只是在原来的选择标记前加“DP”字样，如“DPV”。