OCAD应用：单透镜与双胶合透镜结构组合设计

构成光学系统最基础的结构单元都离不开单透镜、胶合透镜以及各种形式反射棱镜的组合。所有的光学系统进行初始设计阶段都必然要从该类结构单元设计为起点。其中透镜单元中最基础的则是单透镜、双胶合透镜以及由单透镜和双胶合透镜组成的单透镜—双胶合透镜或双胶合透镜—单透镜组合等几种常见的结构形式。在选择“系统结构单元初始设计”的菜单后出现的小窗体内有一个书签式选项选择上述五种透镜的设计选项，如图1所示。
 

 

图1.透镜初始设计窗体
 

在图1中选择单透镜后在窗体内中部会自动产生一个以折射率从1.47～1.92连续的玻璃材料的对应P值分布曲线图，具体数据可以提供点击工具条内“图文”查看，大致了解单透镜的P值与折射率n之间的对应关系。
 

有些系统因外形尺寸或像差分配要求的原因，一个单独的单透镜或双胶合透镜无法满足要求，必须进一步对结构要做复杂化处理，必须使用多透镜组合。在这种情况下由一个单透镜和一个双胶合透镜的组合往往是首选对象。在需要选择单透镜与双胶合组成的三透镜的结构形式时，其窗体如图2所示。在窗体内应首先选择组合中单透镜和双胶合透镜的焦距分配比例，然后再选择单透镜的玻璃材料，最后根据单透镜的像差贡献计算双胶合透镜相应的组合方案，从中选择合适的双胶合透镜玻璃配对，便可自动设计出基本满足设计要求的初步结构数据如图3所示及图4所示。
 

 

图2.单透镜-双胶合透镜组合设计窗体
 

图3.选择单透镜玻璃后的设计窗体
 

图4.单透镜-双胶合透镜组合结构数据
 

在选择单透镜玻璃之后，可以选择玻璃组合，王冕在前或者火石在前。如需双胶合透镜能够在前，也要先选择单透镜玻璃材料，再根据单透镜的像差贡献选择双胶合透镜。选择方法与前面相同。最后结果如图5所示。

 

图5.双胶合-单透镜透镜组合结构数据