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CAXCAD®光学设计软件

  • 满足各种光学系统设计需求
  • 涵盖光学产品开发到制造全过程
  • 为光学工程师提供全方位的专业解决方案
  • 产品介绍
  • 示例1:设计三片库克镜头
  • 示例2:设计一个单透镜
  • 示例3:设计双胶合透镜
  • 示例4:设计牛顿望远镜
  • 实例5:设计衍射光栅
产品说明

晶萃光学JCOPTIX提供的CAXCAD®光学设计软件始于2012年,历时10年开发,是开发团队及指导专家在光学设计领域20余年工作积累的结晶。

CAXCAD®软件界面简洁,容易上手且功能强大,可以满足各种光学系统设计的需求。支持多种面型,提供光线追迹、几何和衍射分析等各种工具,采用DLS算法优化光学系统。CAXCAD®涵盖了从产品开发到制造的全程,兼容其他光学设计软件,为光学工程师提供专业的解决方案。

 CAXCAD®光学设计软件应用领域及范围:

       - 显微镜、望远镜、目镜等镜头设计等

       - 相机镜头、各种变焦镜头、手机摄像头、夜视系统设计等

       - 各种LED二次配光透镜,色度分析及颜色混合优化等

       - 车灯、LCD 背光板和LED等照明系统设计优化

       - 光管、光纤连接器,无源器件、光纤耦合

       - 干涉仪、全息光学

       - LCOS、DLP等各种投影仪及光学引擎设计

       - 激光光学系统,激光扩束镜、F-theta扫描镜头设计,整形镜头设计

       - 机器视觉镜头,远心镜头设计

       - VR、AR镜头,HUD光学系统设计

如需更详细的CAXCAD®软件介绍,请阅读CAXCAD®产品功能手册,参考我们提供的操作实例,具体问题请联系晶萃光学技术支持 tech@jcoptix.com,客服热线 400-091-6868。

本文使用CAXCAD设计一款三片式的库克镜头,主要通过本例展示自动优化的功能。CAXCAD特有的MTF控制的方法的实现非常方便。CAXCAD多线程运算的加入,也将会极大提升优化速度和性能。

初始结构的建立

除了第一面,其他曲率都为初始值,像面距离设置为变量。三片镜头近乎从平板开始优化。


建立评价函数

建立评价函数,控制几何光斑,这里我们采用Spot Radius + Centroid的组合。



插入焦距控制,目标为50mm



自动构建的评价函数



优化几何光斑



评价函数显著下降,并且找到了符合要求的结构



再次进行优化,评价函数达到局部最小



此时可以评估一下点列图



MTF 的效果,也获得提升,并且可以开始进行MTF的目标优化。MTF的优化建立在具有较好的可以有效评估的基础上。



建立MTF 的优化目标。



MTF 的评价函数



优化时间1分钟左右



MTF 效果明显提升,符合我们的目标



最终的结构


本文展示如何使用CAXCAD设计一个单透镜,作为一个非常经典的单透镜设计实例,初学者可以进行多次练习,以获得更深入的认识。这个实例中的最后一步,我们采用二次非球面的变量进行了优化。

构建初始结构

在系统数据中输入入瞳直径

请注意LDE 的表格里对应的半口径会立刻发生变化

输入初始的结构数据,包括曲率半径,厚度和材料

请注意在镜片的前方,我使用了30mm的空气距离,用于展示镜头前的入射光束。

如果仅展示光束,需要将这面的半口径设置为0

镜头的L3D 显示

像面的距离,可以利用近轴的快速求解进行计算