填寫完對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)要求之后就可以在窗體右側(cè)的繪圖框內(nèi)繪制光學(xué)系統(tǒng)方案草圖。繪圖框的基本尺寸默認(rèn)為一張橫排的A4圖紙。如果根據(jù)系統(tǒng)總體尺寸的要求需要調(diào)整繪圖框圖紙圖幅的尺寸，可以利用界面是文字框從 “圖幅選擇”中選擇，點(diǎn)擊“圖幅選擇”后會(huì)出現(xiàn)一個(gè)下拉式菜單，從中選擇所常用的圖幅尺寸代號(hào)，如果不滿足還可以選擇“自定義”，給定需要的橫向尺寸和縱向尺寸，如圖3-1。如果需要調(diào)整圖紙橫排或豎排的形式，只要在窗體左側(cè)的數(shù)據(jù)框內(nèi)的“橫排”或“豎排”的選擇框內(nèi)點(diǎn)擊就可以自動(dòng)變換，如圖1。 gsq[ 9 \ui~n:aWJ 圖1.圖幅尺寸選擇 >sS:x,-
y ^| 3]G3 圖2.圖紙的橫豎排列選擇 >W]"a 3E
通過以上設(shè)置即可進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)初步方案草圖繪制。所有光學(xué)系統(tǒng)，其基本元素都不外乎是由透鏡、光欄、反射鏡以及折射棱鏡等組成。光學(xué)系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)方案的繪制，就是依次在繪圖框內(nèi)安排各種不同光學(xué)元素，作為棋子一樣排兵布陣。在布陣時(shí)，先在左側(cè)數(shù)據(jù)框的表格框內(nèi)“元件名稱”列的對(duì)應(yīng)面序號(hào)欄內(nèi)點(diǎn)擊，立即在對(duì)應(yīng)位置出現(xiàn)“命令集”下拉式菜單，從中選取所需光學(xué)元素。 Tvw2py q
S^`9[$KH0 ① 初始方案草圖繪制 ieLN;)Iy^ Ⅰ 透鏡的繪制 1Y"qQp 透鏡是構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)的最基本元素，由于透鏡具有相應(yīng)光焦度，所以他是光線成像的基本元素。透鏡焦距為零時(shí)就是保護(hù)玻璃或分劃鏡。一般光學(xué)系統(tǒng)的前端第一個(gè)零件都用透鏡（或保護(hù)玻璃）。因此在繪制光學(xué)方案草圖時(shí)首先在繪圖框內(nèi)先畫透鏡。 H_f2:Za 繪制透鏡時(shí)，先在 下拉菜單“命令集”中選取“透鏡”，同時(shí)界面要求輸入透鏡焦距值，然后在右側(cè)繪圖框內(nèi)光軸上相應(yīng)位置點(diǎn)擊劃動(dòng)一下，等出現(xiàn)一條藍(lán)色線條定位后確定透鏡所在位置，程序自動(dòng)繪制出該透鏡圖形并顯示系統(tǒng)光線，同時(shí)在數(shù)據(jù)表格內(nèi)顯示有關(guān)參數(shù)。繪圖過程見圖3所示。繪圖結(jié)果如圖4。依此類推可以反復(fù)繪制許多所需要的透鏡元素構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)。 x 4A~MuGU ?,e:c XhE2 圖3.透鏡的繪制過程
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圖4.透鏡的繪制 L , Fso./y
Ⅱ 反射鏡的繪制 xdU
pp~}+. 反射鏡同樣也是構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)的組成元素之一。由于反射鏡通過對(duì)光線反射成像，同時(shí)，由于反射鏡與光軸夾角的改變可以用于折轉(zhuǎn)光軸。 U*U )l$! 在繪制反射鏡時(shí)，與上相同，在命令集內(nèi)選擇了“反射鏡”，繪制反射鏡時(shí)首先需要輸入反射鏡的焦距值，接著還有輸入反射鏡與光軸的夾角，然后在繪圖框內(nèi)適當(dāng)位置點(diǎn)擊，即可自動(dòng)繪制出所需圖形，如圖5右側(cè)圖形。由于反射鏡的焦距是由反射鏡不同表面半徑?jīng)Q定的，為簡(jiǎn)化方便在方案草圖中均用平面表示。 )w?$~q Ywk[VD+. 圖5.反射鏡的繪制
Ⅲ 折射棱鏡的繪制 G6F['g); 折射棱鏡在光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)不僅可以起到折轉(zhuǎn)光軸的作用，還可用來對(duì)物象起到倒像或鏡像轉(zhuǎn)換作用。在繪制折射棱鏡前首先要在命令集內(nèi)選取“反射棱鏡”，由于折射棱鏡有較長(zhǎng)的光軸展開長(zhǎng)度，相當(dāng)于一塊有相當(dāng)厚度的平板玻璃，具有不同等效空氣層，因此在繪制反射棱鏡時(shí)還須給出棱鏡材料的玻璃牌號(hào)名稱，然后從在界面上顯示反射棱鏡名稱的下拉式菜單上選擇需要的反射棱鏡名稱，由于反射棱鏡是非對(duì)稱元件，在選擇棱鏡名稱后還有按提示要求輸入棱鏡主截面與圖面的沿光軸夾角，有些棱鏡還需要繼續(xù)輸入比如棱鏡光軸長(zhǎng)度延長(zhǎng)尺寸或棱鏡潛望高度等參數(shù)，可按界面提示輸入。所需數(shù)據(jù)填寫完畢后，在繪圖框內(nèi)棱鏡應(yīng)該位置是點(diǎn)擊劃動(dòng)一下，等出現(xiàn)一條藍(lán)色線條定位，即可自動(dòng)繪制出該反射棱鏡圖形如圖6。 Y +yvv{01 <=2*UD | 圖6.反射棱鏡的名稱選擇
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圖7.輸入反射棱鏡玻璃材料牌號(hào)
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圖8.選擇反射棱鏡的棱鏡名稱代號(hào)
%!h+ 圖9.系統(tǒng)內(nèi)繪制反射棱鏡元素 7Bd_/A( $
Ⅳ 光楔的繪制 fTtSx_}3H 光楔也就是光學(xué)系統(tǒng)中常用的折射棱鏡，可以用以進(jìn)行光線折轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)掃描或變形處理。在光楔元件中又又單光楔和膠合光楔兩種，單光楔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，膠合光楔可以做消色差處理，各有用途。 #UeU:RJ1 I[IQFk a} 圖10.系統(tǒng)內(nèi)繪制光楔元素
Ⅴ 孔徑光欄的繪制 8/$iCW 孔徑光欄雖然不是光學(xué)零件，但可在光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)對(duì)主光線位置起著決定作用，而且會(huì)影響整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)外形尺寸的作用。 Tka="eyIj3 在繪制孔徑光欄時(shí)，按以上方法在命令集內(nèi)選擇“光欄”，然后在繪圖框的光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)光欄位置上點(diǎn)擊劃動(dòng)一下，等出現(xiàn)一條藍(lán)色線條定位，即可自動(dòng)繪出孔徑光欄圖形，并自動(dòng)求解出主光線的位置，如圖11。 >:nJTr
4n )Mx*{ `ViNSr):J 圖11.繪制系統(tǒng)內(nèi)孔徑光欄
按照以上方法繪制系統(tǒng)內(nèi)各不同光學(xué)元素后，如果需要繼續(xù)排布其他元素，可以按同樣方法依次繪制。每次都可隨意選擇不同光學(xué)元素。如圖12。 >mSl~.I2 % 9)J-B 圖12.繪制出的各種不同光學(xué)系統(tǒng)方案草圖
Ⅵ 望遠(yuǎn)系統(tǒng)的參數(shù)建立 zvC,([ 作為目視的望遠(yuǎn)系統(tǒng)，目標(biāo)在無限遠(yuǎn)處，經(jīng)系統(tǒng)成像后由目鏡出射的像方也應(yīng)該在無限遠(yuǎn)處便于人眼接收。為了獲得出射平行光線，要求系統(tǒng)物鏡像面與目鏡前焦面重合。如果系統(tǒng)有分劃鏡，還要求物鏡焦面、分劃面以及目鏡像面三者彼此都要重合。為了滿足這一要求，在繪制方案草圖時(shí)，應(yīng)該使系統(tǒng)物鏡與目鏡間空氣間隔等于物鏡后截距與目鏡前截距之和。在操作時(shí)可以點(diǎn)擊該間隔數(shù)據(jù)后一列的間隔特性處，界面會(huì)出現(xiàn)一個(gè)下拉菜單，給出多項(xiàng)選擇，其中包括：物鏡后截距、目鏡前截距以及物鏡目鏡間隔等三項(xiàng)。如果系統(tǒng)沒有分劃板，可以直接選擇”物鏡目鏡間隔（L12）”，程序會(huì)自動(dòng)計(jì)算出物鏡后截距和目鏡前截距總和并輸入給物鏡和目鏡間的空氣間隔值構(gòu)成望遠(yuǎn)系統(tǒng)完整數(shù)據(jù)。 SFNd,(kB*z PH
