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OCAD應(yīng)用：單透鏡與雙膠合透鏡結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)

構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)最基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)單元都離不開單透鏡、膠合透鏡以及各種形式反射棱鏡的組合。所有的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行初始設(shè)計(jì)階段都必然要從該類結(jié)構(gòu)單元設(shè)計(jì)為起點(diǎn)。其中透鏡單元中最基礎(chǔ)的則是單透鏡、雙膠合透鏡以及由單透鏡和雙膠合透鏡組成的單透鏡—雙膠合透鏡或雙膠合透鏡—單透鏡組合等幾種常見的結(jié)構(gòu)形式。在選擇“系統(tǒng)結(jié)構(gòu)單元初始設(shè)計(jì)”的菜單后出現(xiàn)的小窗體內(nèi)有一個書簽式選項(xiàng)選擇上述五種透鏡的設(shè)計(jì)選項(xiàng)，如圖1所示。
 

 

圖1.透鏡初始設(shè)計(jì)窗體
 

在圖1中選擇單透鏡后在窗體內(nèi)中部會自動產(chǎn)生一個以折射率從1.47～1.92連續(xù)的玻璃材料的對應(yīng)P值分布曲線圖，具體數(shù)據(jù)可以提供點(diǎn)擊工具條內(nèi)“圖文”查看，大致了解單透鏡的P值與折射率n之間的對應(yīng)關(guān)系。
 

有些系統(tǒng)因外形尺寸或像差分配要求的原因，一個單獨(dú)的單透鏡或雙膠合透鏡無法滿足要求，必須進(jìn)一步對結(jié)構(gòu)要做復(fù)雜化處理，必須使用多透鏡組合。在這種情況下由一個單透鏡和一個雙膠合透鏡的組合往往是首選對象。在需要選擇單透鏡與雙膠合組成的三透鏡的結(jié)構(gòu)形式時，其窗體如圖2所示。在窗體內(nèi)應(yīng)首先選擇組合中單透鏡和雙膠合透鏡的焦距分配比例，然后再選擇單透鏡的玻璃材料，最后根據(jù)單透鏡的像差貢獻(xiàn)計(jì)算雙膠合透鏡相應(yīng)的組合方案，從中選擇合適的雙膠合透鏡玻璃配對，便可自動設(shè)計(jì)出基本滿足設(shè)計(jì)要求的初步結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)如圖3所示及圖4所示。
 

 

圖2.單透鏡-雙膠合透鏡組合設(shè)計(jì)窗體
 

圖3.選擇單透鏡玻璃后的設(shè)計(jì)窗體
 

圖4.單透鏡-雙膠合透鏡組合結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)
 

在選擇單透鏡玻璃之后，可以選擇玻璃組合，王冕在前或者火石在前。如需雙膠合透鏡能夠在前，也要先選擇單透鏡玻璃材料，再根據(jù)單透鏡的像差貢獻(xiàn)選擇雙膠合透鏡。選擇方法與前面相同。最后結(jié)果如圖5所示。

 

圖5.雙膠合-單透鏡透鏡組合結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)