       变焦光学系统工作原理及初始结构设计方法培训

一、 概述

二、 变焦光学系统分类

1、 断续变焦光学系统工作原理

2、 变折射率变焦光学系统工作原理

3、 连续变焦光学系统工作原理

4、 连续变焦光学系统凸轮曲线优化方法

三、 变焦光学系统初始结构设计方法

1、 外形尺寸计算

2、 初级像差平衡

3、 各组分初始结构设计

1） 简单光学系统初始结构设计

2） 复杂光学系统初始结构设计

4、 全系统合成

四、 连续变焦光学系统设计实例

- 软件简介 -

OCAD光学系统自动设计程序是国产光学系统自动设计程序。具有中文简体、繁体以及英文三种可选文字菜单，

可适应国内外不同地区及国家用户需求。程序全面贯彻我国相关国家标准、国军标、有关部标以及其他一些相应规范。具有以下功能和特色。

OCAD软件的功能：

1. 整个程序界面可根据用户需要自行选择中文简体、繁体以及英文三种可选文字菜单，可适应国内外不同地区及国家用户需求；

2. 可设计计算各种有焦和无焦光学系统、大视场广角镜头、F-θ镜头以及视场角大于90°的超广角鱼眼镜头、各类非成像系统；

3. 可自动设计各类连续变焦和断续变焦光学系统，自动构建初始结构；

4. 可自动设计各类光学扫描系统、反射镜系统、特殊表面系统、非成像系统以及变形系统等。

OCAD软件的特色：

1. 光学系统初始结构自动设计：包含各类胶合透镜的不同组合、双高斯照相物镜、各类扫描光学系统、

断续变焦光学系统以及机械补偿式连续变焦系统初始结构设计。对连续变焦系统可直接进行凸轮曲线优化处理。

2. 机械补偿式连续变焦系统包括三组元系统、四组元系统、四组元双组联动系统、四组元线性移动双组联动系统、

五组元系统以及简化二组元系统等， 四组元线性移动双组联动系统内各组分各自按不同速度做反向纯直线运动，

无需凸轮驱动，该形式连续变焦系统已获取国家发明专利。

3. 具有强大的自动光学绘图功能，可自动绘制满足我国国家标准的光学系统图、各类光学零件图、

自动绘制GB7660.1～7660.3-87中规定的各种光学反射棱镜图以及各种形式的反射镜零件图。对非球面光学零件，

可以自动给出完整的面型坐标数据供加工参考。

4. 所绘制的光学图纸的标题栏均使用国内通用国家标准格式，如用户特殊需要可以为用户专门配用自定义标题栏；

为满足选择英文界面的国外用户，在绘制光学图纸时，可自动改用国际通用ISO10110格式；

5. 有一个开放式镜头库。镜头库分为：

镜头库（一）、镜头库

（二）、自定义镜头库以及档案镜头库等四个分镜头库。目前镜头库（一）收纳了2500多国内外专利和非专利典型光学系统数据供设计者参考。镜头库

（二）收录了1100多个国内外专业资料发布的比较真实可靠的镜头数据，可以直接引用，其中档案镜头库需要为用户提供特殊内部使用的专用镜头库，

由用户自行建立本单位内部专用的档案资料镜头库，便于内部授权专用。

6. 可选用各类不同光学设计程序使用的玻璃库数据格式，比如Zemax的“.AGF”格式，OSLO的“.GLC”格式以及OCAD的“.GLS”格式。

OCAD还可以把这些不同数据格式的玻璃库文件互相转换，扩大玻璃库应用范围。

7. 集纳国内外光学设计软件经典，可以直接和国内外著名光学软件如Zemax、CodeV、OSLO以及SOD88等链接互动，

自动转换数据格式，取长补短借用优秀功能为我所用。

8. 可把自动绘制的图形直接转换成“bmp”格式、“jpg”格式以及“txt”格式文件进行处理。

可把计算数据直接转换成“doc”格式以及“xls” 格式文件进行处理。