OCAD应用：利用OCAD进行一般光学系统的设计

追光ing

2026年4月23日 10:12

填写完对光学系统的设计技术要求之后就可以在窗体右侧的绘图框内绘制光学系统方案草图。绘图框的基本尺寸默认为一张横排的A4图纸。如果根据系统总体尺寸的要求需要调整绘图框图纸图幅的尺寸，可以利用界面是文字框从 “图幅选择”中选择，点击“图幅选择”后会出现一个下拉式菜单，从中选择所常用的图幅尺寸代号，如果不满足还可以选择“自定义”，给定需要的横向尺寸和纵向尺寸，如图3-1。如果需要调整图纸横排或竖排的形式，只要在窗体左侧的数据框内的“横排”或“竖排”的选择框内点击就可以自动变换，如图1。

绘制透镜时，先在下拉菜单“命令集”中选取“透镜”，同时界面要求输入透镜焦距值，然后在右侧绘图框内光轴上相应位置点击划动一下，等出现一条蓝色线条定位后确定透镜所在位置，程序自动绘制出该透镜图形并显示系统光线，同时在数据表格内显示有关参数。绘图过程见图3所示。绘图结果如图4。依此类推可以反复绘制许多所需要的透镜元素构成光学系统。

透镜是构成光学系统的最基本元素，由于透镜具有相应光焦度，所以他是光线成像的基本元素。透镜焦距为零时就是保护玻璃或分划镜。一般光学系统的前端第一个零件都用透镜（或保护玻璃）。因此在绘制光学方案草图时首先在绘图框内先画透镜。

Ⅰ 透镜的绘制

① 初始方案草图绘制

通过以上设置即可进行光学系统初步方案草图绘制。所有光学系统，其基本元素都不外乎是由透镜、光栏、反射镜以及折射棱镜等组成。光学系统初始结构方案的绘制，就是依次在绘图框内安排各种不同光学元素，作为棋子一样排兵布阵。在布阵时，先在左侧数据框的表格框内“元件名称”列的对应面序号栏内点击，立即在对应位置出现“命令集”下拉式菜单，从中选取所需光学元素。

为了调整光学元素的空间位置在修改指定参数时还必须保持其他元素的位置不变，比如要在系统在改变其中孔径光栏位置，或者叫把孔径光阑在前后两个透镜间移动，此时可以利用工具条在“位移”功能。首先点击数据框内对应“光栏”元件，然后选择工具条在“位移”按钮，可以发现有许多子功能，选择其中“单件拖移”，此时在绘图框内需要元件会变成红色提示，再利用鼠标点击该元素，沿光轴方向移动，直接该元件随之移动，其他元件保持不动，指定带起鼠标，调整完毕。

方案草图的调整与修改不仅只是修改某光学元件的本身特性参数，各元件之间的相对位置也同样是光学系统的重要参数。

Ⅱ 元件布局位置的调整

在系统方案修改与调整过程中，会产生整个图形在图纸内的尺寸变化，甚至超出图纸范围或图形位置不平衡，此时可利用工具条内“位移”按钮或“缩放”按钮及时调整。需要调整图纸绘图比例时，可选择“缩放”按钮，图面上出现斜向箭头图标，顺箭头方向左右移动即可调整图形比例。如需整体移动图形，可选择“位移”按钮，图面出现十字形图标，鼠标可以任意拉到图形移动的任意位置，直到满意为止，如图19。在进行图形位移时还可以选择“缩放”按钮的子按钮中“全局数移”按指定数据移动。

Ⅳ 图形绘制的比例及位置调整

在方案草图设计过程难免需要随时添加或删除不同光学元素。需要删除时很简单，只要首先指定数据框内数据表格内需要删除对象，利用工具条中“删除”按钮，即可立即完成。如果需要添加新光学元素，需要首先指定添加光学元素的上一行相应序号，等出现“命令集”后即可顺利添加所需元素。

Ⅲ 元件的添加与删除

以上光学元素的位移不仅可以使用鼠标拖移方法，也可以给定移动数据，采用单件数移或局部数移方法实现。