ocad光学系统热环境分析

咱们在OCAD程序里的编辑菜单里找一找,选个“光学系统热环境分析”,界面就出来了,就像图1那样。这界面表格的上头有两个选项,一个是环境温度,另一个是大气环境特性。大气环境特性里有大气压力和海拔高度两种选法,其实海拔高了气压就低,主要是为了照顾不同产品的需求。程序里还有个换算功能,把海拔高度变成对应的气压也没问题。 有了这些环境参数,表格里还得填上光机结构的数据。不光有光学参数,还有保证零件间隔的隔圈材料和尺寸。要是用复合套筒结构,还能分开填主隔圈和副隔圈的材料跟尺寸。副隔圈的长度可以是正数也可以是负数。为了方便选材料,程序自带了个常用金属材料库,这个库还是开放式的,用户想增删都行。 这些数据都填好了就能开始算各种光学效果了,这样就能随时看看系统在热环境变化后成像质量咋变。要是想一次性搞定多种环境条件的组合计算,就选那个“系统热分析”选项。这时候每次算光学数据都会连着把不同环境下的结果一起算出来。图形显示的时候跟变焦镜头似的动起来了,看着特别直观。不过要是觉得计算量太大影响速度,也可以放弃那个“系统热分析”选项。这时候后面就会多出来个选择框,直接指定要算的环境条件就行。 为了维持成像质量的稳定,咱们得利用不同材料的热效应来平衡结构参数的关系。通常有三种路子:第一种是给光学材料挑个合适的热效应;第二种是把光学材料和金属材料的热影响合在一起算;第三种是精心设计机械结构,用复合套筒来控制表面间隔的变化。所谓复合套筒结构就是用两种不同膨胀系数的金属套在一起代替简单的隔圈。这种结构能让间隔的变化量任意调节。 搞定了这些热平衡手段之后,系统就能在各种温度和压力下保持像质稳定了。为了弄清楚每个不同环境的具体变化情况,咱们可以同时设定多重结构去组合各种温度和压力的情况。用那个像图4一样的界面填数据就能像变魔术一样同时算出不同环境下的像差曲线和数据值供咱们参考分析。