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圖2.機械補償變焦系統(tǒng)設(shè)計之連續(xù)變焦系統(tǒng)設(shè)計以下按照兩種不同設(shè)計菜單介紹具體操作方法。一、連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計“光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計”的菜單是一個多功能光學(xué)系統(tǒng)總體布局的設(shè)計菜單，具有對各種光學(xué)系統(tǒng)進行總體布局設(shè)計的功能菜單。

圖2.機械補償變焦系統(tǒng)設(shè)計之連續(xù)變焦系統(tǒng)設(shè)計 以下按照兩種不同設(shè)計菜單介紹具體操作方法。 一、 連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計 “光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計”的菜單是一個多功能光學(xué)系統(tǒng)總體布局的設(shè)計菜單，具有對各種光學(xué)系統(tǒng)進行總體布局設(shè)計的功能菜單。

三組元連續(xù)變焦系統(tǒng)在進行連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計之前，首先在“一般光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計”的界面上做所需連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)的布局。布局時必須給定前固定組的焦距值，前固定組可以是一個單一組元，也可以為一組復(fù)合結(jié)構(gòu)形式。對于其中變焦組、補償組以及后固定組的焦距值有待于下面求解，可以暫時賦予其焦距值為零，透鏡間隔可以隨意。如圖1所示。

三組元連續(xù)變焦系統(tǒng)在進行連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計之前，首先在“一般光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計”的界面上做所需連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)的布局。布局時必須給定前固定組的焦距值，前固定組可以是一個單一組元，也可以為一組復(fù)合結(jié)構(gòu)形式。對于其中變焦組、補償組以及后固定組的焦距值有待于下面求解，可以暫時賦予其焦距值為零，透鏡間隔可以隨意。如圖1所示。

圖1-1 一般光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計平臺界面 圖1-2 連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)總體布局（顯示凸輪曲線）界面 圖1-3 多光路光學(xué)系統(tǒng)總體組合布局界面 二、 光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計輸入 在進行光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計之前，首先需要明確總體對光學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)要求，也稱為設(shè)計輸入?yún)?shù)，這些屬于整個光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)。

一、目標(biāo)在有限距離的顯微連續(xù)變焦系統(tǒng)對于系統(tǒng)目標(biāo)在有限遠(yuǎn)的顯微系統(tǒng)，操作方式和前面相同。只是在建立初始數(shù)據(jù)時在參數(shù)表的物面距離上填寫系統(tǒng)物距值。圖1.顯微系統(tǒng)連續(xù)變倍系統(tǒng)初始數(shù)據(jù)然后發(fā)現(xiàn)界面上顯示的不是系統(tǒng)焦距值，而是初始放大率值以及變倍比、物面高度、像面高度、物方數(shù)值孔徑NA0、像方數(shù)值孔徑NA0以及系統(tǒng)最小焦距等內(nèi)容。

一、目標(biāo)在有限距離的顯微連續(xù)變焦系統(tǒng) 對于系統(tǒng)目標(biāo)在有限遠(yuǎn)的顯微系統(tǒng)，操作方式和前面相同。只是在建立初始數(shù)據(jù)時在參數(shù)表的物面距離上填寫系統(tǒng)物距值。 圖1.顯微系統(tǒng)連續(xù)變倍系統(tǒng)初始數(shù)據(jù) 然后發(fā)現(xiàn)界面上顯示的不是系統(tǒng)焦距值，而是初始放大率值以及變倍比、物面高度、像面高度、物方數(shù)值孔徑NA0、像方數(shù)值孔徑NA0以及系統(tǒng)最小焦距等內(nèi)容。

圖1-1 一般光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計平臺界面 圖1-2 連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)總體布局（顯示凸輪曲線）界面 圖1-3 多光路光學(xué)系統(tǒng)總體組合布局界面 二、 光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計輸入 在進行光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計之前，首先需要明確總體對光學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)要求，也稱為設(shè)計輸入?yún)?shù)，這些屬于整個光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)。

圖1-1 一般光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計平臺界面 圖1-2 連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)總體布局（顯示凸輪曲線）界面 圖1-3 多光路光學(xué)系統(tǒng)總體組合布局界面 二、 光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計輸入 在進行光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計之前，首先需要明確總體對光學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)要求，也稱為設(shè)計輸入?yún)?shù)，這些屬于整個光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)。

圖1-1 一般光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計平臺界面 圖1-2 連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)總體布局（顯示凸輪曲線）界面 圖1-3 多光路光學(xué)系統(tǒng)總體組合布局界面 二、光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計輸入 在進行光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計之前，首先需要明確總體對光學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)要求，也稱為設(shè)計輸入?yún)?shù)，這些屬于整個光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)。

圖1-1 一般光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計平臺界面 圖1-2 連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)總體布局（顯示凸輪曲線）界面 圖1-3 多光路光學(xué)系統(tǒng)總體組合布局界面 二、 光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計輸入 在進行光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計之前，首先需要明確總體對光學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)要求，也稱為設(shè)計輸入?yún)?shù)，這些屬于整個光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)。

OCAD光學(xué)系統(tǒng)自動設(shè)計程序提供了一個具有特色的光學(xué)系統(tǒng)總體布局平臺，可以利用光學(xué)系統(tǒng)的各種結(jié)構(gòu)元件合理布局構(gòu)建光學(xué)系統(tǒng)草圖，直接顯示并方便協(xié)調(diào)光線走向，實現(xiàn)光學(xué)原理，使得在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的初期完成光學(xué)系統(tǒng)總體布局初始設(shè)計，接著還可以利用OCAD程序的其他初始結(jié)構(gòu)設(shè)計功能完成光學(xué)系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計，為下一步光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量優(yōu)化及其他后期設(shè)計打下基礎(chǔ)。

一般情況下，整個活動組固聯(lián)在一起運動，但有時出于結(jié)構(gòu)的需要，比如中間插入有反射棱鏡，活動組的兩部分分別在反射棱鏡的一前一后排列也可以。A) 會聚光路中打入型變焦系統(tǒng)設(shè)計打入式斷續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)的固定組就是一般定焦系統(tǒng)的物鏡，需要獨立矯正像差。活動組一般由正負(fù)兩組透鏡組成。在變焦過程中一般遵循系統(tǒng)相對孔徑不變原則。

二組元連續(xù)變焦系統(tǒng)實質(zhì)上是對三組元變焦補償形式的簡化。他利用后面的變焦組的軸向移動產(chǎn)生系統(tǒng)變焦比，由于變焦系統(tǒng)運動產(chǎn)生的相面位移量有前組位移補償。該形式變焦系統(tǒng)的前組不是固定組，為此對此類系統(tǒng)還要在前方設(shè)置一塊保護玻璃使系統(tǒng)密封。二組元連續(xù)變焦系統(tǒng)多用于變焦比較小的系統(tǒng)。 二組元連續(xù)變焦系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式如圖1，其計算結(jié)果及凸輪曲線分別如圖2及圖3。

二組元連續(xù)變焦系統(tǒng)實質(zhì)上是對三組元變焦補償形式的簡化。他利用后面的變焦組的軸向移動產(chǎn)生系統(tǒng)變焦比，由于變焦系統(tǒng)運動產(chǎn)生的相面位移量有前組位移補償。該形式變焦系統(tǒng)的前組不是固定組，為此對此類系統(tǒng)還要在前方設(shè)置一塊保護玻璃使系統(tǒng)密封。二組元連續(xù)變焦系統(tǒng)多用于變焦比較小的系統(tǒng)。二組元連續(xù)變焦系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式如圖1，其計算結(jié)果及凸輪曲線分別如圖2及圖3。

圖1-1 一般光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計平臺界面 圖1-2 連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)總體布局（顯示凸輪曲線）界面 圖1-3 多光路光學(xué)系統(tǒng)總體組合布局界面 二、 光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計輸入 在進行光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計之前，首先需要明確總體對光學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)要求，也稱為設(shè)計輸入?yún)?shù)，這些屬于整個光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)。

凸輪曲線是在設(shè)計機械補償式連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)時，為保證系統(tǒng)像面位置穩(wěn)定，用高斯光學(xué)理論計算變焦組和補償組的運動曲線。為此，在本設(shè)計時就自動計算出了系統(tǒng)凸輪曲線坐標(biāo)值并繪出凸輪曲線如圖6，通過工具條上“圖文”菜單隨時可以顯示凸輪曲線的參數(shù)坐標(biāo)值如圖7所示。

圖5.PW自動優(yōu)化結(jié)果③ 機械補償式連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)的凸輪曲線所謂機械補償式連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)就是利用兩個活動組分（俗稱變焦組和補償組）各自以不同函數(shù)的運動規(guī)律沿軸向移動改變光學(xué)系統(tǒng)各組分間表面間隔距離在改變系統(tǒng)焦距的同時保持像面位置穩(wěn)定不變。在鏡頭機械結(jié)構(gòu)時往往采用凸輪結(jié)構(gòu)形式完成活動組分按要求運動。在設(shè)計凸輪機構(gòu)時必須由光學(xué)設(shè)計給出凸輪運動曲線。

圖5.PW自動優(yōu)化結(jié)果 ③機械補償式連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)的凸輪曲線所謂機械補償式連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)就是利用兩個活動組分（俗稱變焦組和補償組）各自以不同函數(shù)的運動規(guī)律沿軸向移動改變光學(xué)系統(tǒng)各組分間表面間隔距離在改變系統(tǒng)焦距的同時保持像面位置穩(wěn)定不變。在鏡頭機械結(jié)構(gòu)時往往采用凸輪結(jié)構(gòu)形式完成活動組分按要求運動。在設(shè)計凸輪機構(gòu)時必須由光學(xué)設(shè)計給出凸輪運動曲線。

凸輪曲線是在設(shè)計機械補償式連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)時，為保證系統(tǒng)像面位置穩(wěn)定，用高斯光學(xué)理論計算變焦組和補償組的運動曲線。為此，在本設(shè)計時就自動計算出了系統(tǒng)凸輪曲線坐標(biāo)值并繪出凸輪曲線如圖6，通過工具條上“圖文”菜單隨時可以顯示凸輪曲線的參數(shù)坐標(biāo)值如圖7所示。