光电系统设计(1)

子和计算机科学等多学科的综合体
各国对仪器的重视（国家仪器专项）
设计的四个方面

1、从整体上分析问题 2、综合应用有关技术 3、以点带面举一反三 4、理论紧密联系实际
光电仪器技术的发展趋势
传统光电仪器向数字化，光机电算一体化方
向发展。
测量方式向自动化测量，在线测量方向发展。 加工过程检测向系统网络化方向发展。
设计结果
1.
设计报告


2.
项目申请报告 项目技术报告(含需求分析报告) 项目专利申请说明书 分项设计任务书 课堂报告PPT 项目管理（Project）甘特图 光学（光路）设计图纸、结构（外观）设计图纸…… 软件设计框图
个人附件

成绩评定
考勤15% 团队报告30% 课堂报告5% 担任组长5% 个人报告45%
5、项目报告： 在项目研制的中间过程中，需要及时进 行总结，并向资金提供方提供。这些报告有 些可以公开发表（论文），有些必须保密 （国防科技报告：GF报告） 6、项目完成后的总结报告和鉴定材料： 一般包括研制报告（主要介绍项目概况 和研制过程）、科学技术总结报告、测试报 告、用户试用报告、仪器软硬件使用说明书 等。
光电系统设计 ——绪论
2015.08
课程目标
对学生进行“早期工程体验”的训练 培养学生的团队工作能力 培养学生对“总体设计”的把握能力

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
简单了解“项目管理”的理论，初步学习对项目进行规范 化管理
课程架构——教师

第一周：



授课：光电系统的总体设计 授课：设计文档撰写方法 讲座：项目管理理论与软件使用 讲座：专利理论与专利撰写方法 讲座：设计相关软件介绍、项目总体设计实例
1. 2. 3. 4.
需万分注意目标用户对价格的承受意愿
项目研制成本估算
元气件成本 人工成本 利润 税费
项目研究成本绝不是最终产品成本！
光学仪器研制的一般过程
1．明确设计任务和技术要求 2．调查研究 3．总体设计 4．光学系统设计 5．具体结构设计
前期工作
设计工作
设计——不仅仅是功能(八大设计指标)
1. 2. 3. 4. 5. 6.
7.
8.
功能指标 可靠性 工艺性 经济性 标准化 人机学 美学 专利权特征
易忽略的——经济性原则

总成本不仅包括生产过程中的费用，还应包括产品 在储存，运输、使用及维修方面的费用，即产品的 整个社会耗费。 合理确定原理方案，通常可从不同的途径来达到同 一功能，但技术、经济效果不同 按生产规模进行设计 采用标准件及通用件 认真进行成本换算——不仅仅是财务部门的任务
关键：准确、明白、全面
选题
光刻系统（DUV,EUV） 光学显微镜（共焦、白光干涉……） 天文望远镜 激光器 激光3D打印机 内窥镜 激光干涉仪

还要调研什么？
1.
征询各使用单位对现有测量方法和仪器的改
进意见和要求，以及对新产品设计的要求和 希望。
2.
了解承担仪器制造工厂的加工条件、加工特 长，习惯和工艺方法等。
相关专利和国家（国际）标准也不能忘了哦
仪器设计过程的文献与档案材料
1、参考文献：
在设计（申请）开始之前检索、查找所 获得，或是长期的积累。常见的是科技论文、 专利资料、专著等。 2、申请书：
为项目的实施向上级单位或资助单位说 明项目的必要性、可行性、先进性，及对项 目的目标、资金等作出规划。
3、协议与任务书： 协议——项目的研制方与资金提供方 任务书——由上级单位提供资金
具有法律效力，双方将按此进行监督与检查
4、内部文档： 规范和协调各部门和人员的工作（项目 管理学科）——任务分解落实、计划进度安 排/检查、采购申请、事故报告、会议纪要、 技术方案论证、软硬件接口规范……。
6．制造样机
7．样机鉴定 8．小批量生产
研制工作
调研什么？
1.
仪器的使用场合、特点，被测目标的性质，
目前的测量方法是什么。
2.
目前在使用中的同类型仪器有哪些，各有什 么特点，仪器“改善性能”的趋势，在设计 上会成为问题的地方。
3.
查阅资料，充分掌握国内外有关这一问题的 实践经验和基础研究两方面的动态和趋势。
科技写作的特点

及时 选材在于科学性，价值在于先进性 读者对象专业性 表达手段多样性


概念的准确性
判断的周密性 推理的严谨性
主题
第一，主题要创新 第二，主题要鲜明 第三，主题要集中 第四，主题要深刻
关键：主题的唯一性
科学性的表现在于
首先要真实 其次要成熟 第三要先进 第四要可行

记住，你们有两个任务
(1) 科研任务。即必须进行分析研究，搜集资料，
调查实验等，以取得预期的成果； (2) 写作任务。即完成科技论文，以便向有关部 门、领导、同行及其他读者报告此项研究。
设计方法导论
光电仪器
人们在认识世界的过程中大约80％的信息是
通过视觉获取的
光电仪器则是集现代光学、精密机械、光电
第二、三周：
倾听与点评 开题、文献综述、项目申请书、技术报告、专利、

课程架构——学生

第一周：
组合：组长选择队员，3人一组 选题：后附列表 选题：上台宣讲，教师点评与确认


第二周：课堂报告及教师点评
第三周：细节设计

主要设计工作
•
分工：


甲（组长）：项目申请书、项目设计报告 的合成 乙（队员）：项目技术分析报告 丙（队员）：专利申请书 丁（或许有）：分项设计（光学设计任务 书、软件设计任务书、结构设计任务书、 市场调查分析及规划书）