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利用OCAD光學自動設計程序設計機械補償式連續變焦光學系統自動設計，在程序內有兩個途徑，一個是在其“光學系統總體布局設計”的菜單內，另一個可在“機械補償光學系統設計”菜單內完成。二者各有不同方式和功能進行處理。

利用OCAD光學自動設計程序設計機械補償式連續變焦光學系統自動設計，在程序內有兩個途徑，一個是在其“光學系統總體布局設計”的菜單內，另一個可在“機械補償光學系統設計”菜單內完成。二者各有不同方式和功能進行處理。

三組元連續變焦系統在進行連續變焦光學系統設計之前，首先在“一般光學系統總體布局設計”的界面上做所需連續變焦光學系統基本結構的布局。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，也可以為一組復合結構形式。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。

三組元連續變焦系統在進行連續變焦光學系統設計之前，首先在“一般光學系統總體布局設計”的界面上做所需連續變焦光學系統基本結構的布局。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，也可以為一組復合結構形式。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 一般光學系統總體布局設計平臺界面 圖1-2 連續變焦光學系統總體布局（顯示凸輪曲線）界面 圖1-3 多光路光學系統總體組合布局界面 二、 光學系統的設計輸入 在進行光學系統設計之前，首先需要明確總體對光學系統的技術要求，也稱為設計輸入參數，這些屬于整個光學系統設計的依據。

圖7.顯微系統連續變焦的各種曲線圖圖8.顯微系統連續變焦的動畫展示圖9.顯微系統連續變焦的變焦定格圖10.顯微系統連續變焦的凸輪曲線圖11.顯微系統連續變焦的像面位移

圖7.顯微系統連續變焦的各種曲線圖 圖8.顯微系統連續變焦的動畫展示 圖9.顯微系統連續變焦的變焦定格 圖10.顯微系統連續變焦的凸輪曲線 圖11.顯微系統連續變焦的像面位移

圖1-1 一般光學系統總體布局設計平臺界面 圖1-2 連續變焦光學系統總體布局（顯示凸輪曲線）界面 圖1-3 多光路光學系統總體組合布局界面 二、 光學系統的設計輸入 在進行光學系統設計之前，首先需要明確總體對光學系統的技術要求，也稱為設計輸入參數，這些屬于整個光學系統設計的依據。

圖1-1 一般光學系統總體布局設計平臺界面 圖1-2 連續變焦光學系統總體布局（顯示凸輪曲線）界面 圖1-3 多光路光學系統總體組合布局界面 二、 光學系統的設計輸入 在進行光學系統設計之前，首先需要明確總體對光學系統的技術要求，也稱為設計輸入參數，這些屬于整個光學系統設計的依據。

圖1-1 一般光學系統總體布局設計平臺界面 圖1-2 連續變焦光學系統總體布局（顯示凸輪曲線）界面 圖1-3 多光路光學系統總體組合布局界面 二、光學系統的設計輸入 在進行光學系統設計之前，首先需要明確總體對光學系統的技術要求，也稱為設計輸入參數，這些屬于整個光學系統設計的依據。

圖1-1 一般光學系統總體布局設計平臺界面 圖1-2 連續變焦光學系統總體布局（顯示凸輪曲線）界面 圖1-3 多光路光學系統總體組合布局界面 二、 光學系統的設計輸入 在進行光學系統設計之前，首先需要明確總體對光學系統的技術要求，也稱為設計輸入參數，這些屬于整個光學系統設計的依據。

OCAD光學系統自動設計程序提供了一個具有特色的光學系統總體布局平臺，可以利用光學系統的各種結構元件合理布局構建光學系統草圖，直接顯示并方便協調光線走向，實現光學原理，使得在光學系統設計的初期完成光學系統總體布局初始設計，接著還可以利用OCAD程序的其他初始結構設計功能完成光學系統初始結構參數設計，為下一步光學系統成像質量優化及其他后期設計打下基礎。

二組元連續變焦系統實質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生系統變焦比，由于變焦系統運動產生的相面位移量有前組位移補償。該形式變焦系統的前組不是固定組，為此對此類系統還要在前方設置一塊保護玻璃使系統密封。二組元連續變焦系統多用于變焦比較小的系統。 二組元連續變焦系統的結構形式如圖1，其計算結果及凸輪曲線分別如圖2及圖3。

打入式斷續變焦系統還分為一次性打入式斷續變焦系統和多重轉換式斷續變焦系統兩種。一次性打入式斷續變焦系統只有打入或打出兩個變焦倍率。多重轉換式斷續變焦系統可以通過多組可打入組分輪番打入（打出）獲得多個變焦倍率。1. 一次性打入式斷續變焦系統設計打入（出）型斷續變焦系統結構比較簡單，在不需要連續變焦時一般采用這種結構形式。在活動組打出時使用固定組，系統焦點位置穩定，瞄準精度高。

打開“機械補償變焦系統設計”命令是默認的就是三組元連續變焦系統設計如圖1。 圖1.變焦系統高斯計算窗體 以三組元變焦結構形式為例，說明機械補償式連續變焦系統設計方法。首先從中選擇“三組元變焦”，窗體上顯示三組元連續變焦光學系統的典型示意圖，下方有一些提示供填寫對系統設計要求的參數指標，其中包括一些性能指標和結構參數。

二組元連續變焦系統實質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生系統變焦比，由于變焦系統運動產生的相面位移量有前組位移補償。該形式變焦系統的前組不是固定組，為此對此類系統還要在前方設置一塊保護玻璃使系統密封。二組元連續變焦系統多用于變焦比較小的系統。二組元連續變焦系統的結構形式如圖1，其計算結果及凸輪曲線分別如圖2及圖3。

圖1-1 一般光學系統總體布局設計平臺界面 圖1-2 連續變焦光學系統總體布局（顯示凸輪曲線）界面 圖1-3 多光路光學系統總體組合布局界面 二、 光學系統的設計輸入 在進行光學系統設計之前，首先需要明確總體對光學系統的技術要求，也稱為設計輸入參數，這些屬于整個光學系統設計的依據。

五組元連續變焦系統實際上是在三組元系統是基礎上發展起來的兩個三組元連續變焦系統的疊加。前后兩個三組元參數分配一樣，兩個變焦組和連個補償組分別固聯在一起，按統一規律運動。系統結構也比較簡單。由于是兩個系統的疊加，因此其變焦范圍可以按平方關系擴大而不影響補償曲線的過度彎曲。但畢竟復雜了變焦組結構，對系統像差平衡有一定緩和作用。本軟件包根據這些設計方法進行全面初始結構設計。

五組元連續變焦系統實際上是在三組元系統是基礎上發展起來的兩個三組元連續變焦系統的疊加。前后兩個三組元參數分配一樣，兩個變焦組和連個補償組分別固聯在一起，按統一規律運動。系統結構也比較簡單。由于是兩個系統的疊加，因此其變焦范圍可以按平方關系擴大而不影響補償曲線的過度彎曲。但畢竟復雜了變焦組結構，對系統像差平衡有一定緩和作用。本軟件包根據這些設計方法進行全面初始結構設計。

凸輪曲線是在設計機械補償式連續變焦光學系統時，為保證系統像面位置穩定，用高斯光學理論計算變焦組和補償組的運動曲線。為此，在本設計時就自動計算出了系統凸輪曲線坐標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坐標值如圖7所示。