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3d*&': ;ZQ-uz 光學鏡頭基本結(jié)構(gòu)計算機輔助設計
]>R`;"( 來源: 作者:任志文 方俊永 劉訓生 發(fā)布時間:2007-10-15 人氣:92
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h`wMi}q'D X q}Ucpj 一、 引言
}}^,7npU 計算機輔助設計技術(shù)早已應用到鏡頭的
光學設計當中,鏡頭的結(jié)構(gòu)設計也有一些計算機輔助設計軟件,但是由于結(jié)構(gòu)設計的多樣性或?qū)I(yè)性強或要昂貴平臺支持而使用不便。光學鏡頭的結(jié)構(gòu)設計要求各個光學零件準確定位和合理固定,保證鏡頭的光學性能。對于照相
物鏡、顯微物鏡、望遠物鏡、
目鏡等大多數(shù)非變焦、光軸成直線的鏡頭來說,其基本結(jié)構(gòu)由
透鏡、壓圈、鏡筒、隔圈組成。只要對這些結(jié)構(gòu)作自動設計,就能省去許多費事的構(gòu)思和繁瑣的計算。以自動設計得到基本結(jié)構(gòu)為基礎,就不難修改成為所要求的特殊結(jié)構(gòu),例如鏡筒與機殼的專用連接結(jié)構(gòu)。本文介紹的光學鏡頭基本結(jié)構(gòu)計算機輔助設計是基于廣泛應用的
AutoCAD平臺和采用人機交互式操作,用AutoLISP語言進行參數(shù)化和模塊化設計,通用性好且簡單易行。
ID67?:%r 二、 鏡頭結(jié)構(gòu)分類
uipq=Yp. 常用光學鏡頭諸如望遠物鏡、顯微物鏡、照相物鏡和目鏡,基本結(jié)構(gòu)包括四個部分:透鏡、隔圈、鏡筒、壓圈。
C5O5S:|' 隔圈結(jié)構(gòu)類型比較多,它受前后透鏡直徑和通光孔徑的大小差別影響較大,也受其它結(jié)構(gòu)要素影響。隔圈結(jié)構(gòu)類型如圖1所示。 承接設計項目
www.optotek.cn 0>,.c2), @~m=5C 圖1
CQ6'b,L& 鏡筒結(jié)構(gòu)大體可以分為兩類:直筒式和臺階式。
[>W"R1/ 壓圈的結(jié)構(gòu)形式包括外螺紋壓圈和內(nèi)螺紋壓圈,在實際應用中大多采用外螺紋壓圈,因此本文僅考慮外螺紋壓圈,又根據(jù)
光學系統(tǒng)對邊緣光線是否擴散和外觀要求的不同,壓圈可以分成三種形式。
;y>S7n>n: 僅以鏡筒和壓圈的結(jié)構(gòu)形式組合(暫考慮隔圈一種形式)就可以把鏡頭結(jié)構(gòu)分為如圖2所示的六種形式。
,?l~rc r\$6'+Si 圖2
nNt*} k 本文所述CAD的方法是用戶根據(jù)鏡筒和壓圈分類的圖標菜單來選擇結(jié)構(gòu)形式,再通過文字提示用戶去決定選擇何種隔圈形式。 透鏡設計
www.optotek.cn )E'Fke QGs1zfh* D(y+1^> 三、 總體設計
[8>z#*B 把鏡頭基本結(jié)構(gòu)分成了六種類型,就可以把整個軟件系統(tǒng)設計成六個主程序來分別完成六種類型結(jié)構(gòu)的設計。首先讓用戶輸入光學系統(tǒng)外形尺寸,然后選擇:只畫光學系統(tǒng)圖或畫六種類型中一種類型結(jié)構(gòu)圖。每個主程序要調(diào)用光學系統(tǒng)、壓圈、鏡筒、隔圈的子程序完成整個光學鏡頭裝配圖繪制和自動設計。軟件系統(tǒng)框圖如圖3所示。
aq3~!T;W /@ y;iJk; 圖3
aWyUu/g<A` 在設計程序時采用了模塊化設計,一個模塊實現(xiàn)某一特定的功能,各個模塊功能不重復,相互之間共享數(shù)據(jù)資源,存在調(diào)用關系。
;B&^yj&; 各個模塊實現(xiàn)的功能和程序的對應關系如表1所示。
QBy{|sQ` 在本設計中我們主要采用編制下拉菜單的方法提供用戶界面。建立的新菜單文件名是BIT.MNU,編輯的下拉菜單區(qū)是POP6,名稱是BYSJ。
,N53Iic "j{i,&Y$_ 表1
9n1ZVP.ag 程序名稱 完成的功能
""co6qo#> lensdata.1sp 接收用戶輸入的光學系統(tǒng)參數(shù)并轉(zhuǎn)化為一數(shù)據(jù)文件
')B =|T) bit.mnu 編制下拉菜單,提供用戶界面
6iG(C.b bysj1 設計結(jié)構(gòu)類型一,其間調(diào)用len、hring1、barrel1、space1
z{ptm7 bysj2 設計結(jié)構(gòu)類型二,其間調(diào)用len、hring2、barrel1、space1 光學設計
www.optotek.cn >(X#<` bysj3 設計結(jié)構(gòu)類型三,其間調(diào)用len、hring3、barrel1、space1
=96G8hlT bysj4 設計結(jié)構(gòu)類型四,其間調(diào)用len、hring4、barrel2、space2
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