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打入式斷續(xù)變焦系統(tǒng)還分為一次性打入式斷續(xù)變焦系統(tǒng)和多重轉(zhuǎn)換式斷續(xù)變焦系統(tǒng)兩種。一次性打入式斷續(xù)變焦系統(tǒng)只有打入或打出兩個變焦倍率。多重轉(zhuǎn)換式斷續(xù)變焦系統(tǒng)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(xù)變焦系統(tǒng)設(shè)計打入（出）型斷續(xù)變焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡單，在不需要連續(xù)變焦時一般采用這種結(jié)構(gòu)形式。在活動組打出時使用固定組，系統(tǒng)焦點位置穩(wěn)定，瞄準(zhǔn)精度高。

打入式斷續(xù)變焦系統(tǒng)還分為一次性打入式斷續(xù)變焦系統(tǒng)和多重轉(zhuǎn)換式斷續(xù)變焦系統(tǒng)兩種。一次性打入式斷續(xù)變焦系統(tǒng)只有打入或打出兩個變焦倍率。多重轉(zhuǎn)換式斷續(xù)變焦系統(tǒng)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(xù)變焦系統(tǒng)設(shè)計 打入（出）型斷續(xù)變焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡單，在不需要連續(xù)變焦時一般采用這種結(jié)構(gòu)形式。

另一種是活動組在后，位于會聚光路中，設(shè)計時要確保像面位置不變，對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)精度要求高。 1. 一次性打入式斷續(xù)變焦系統(tǒng)設(shè)計 打入式斷續(xù)變焦系統(tǒng)還分為一次性打入式斷續(xù)變焦系統(tǒng)和多重轉(zhuǎn)換式斷續(xù)變焦系統(tǒng)兩種。一次性打入式斷續(xù)變焦系統(tǒng)只有打入或打出兩個變焦倍率。

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。

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。

可以設(shè)計布局簡單或復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，比如一般共軸光學(xué)系統(tǒng)，可利用各種棱鏡實現(xiàn)光軸折轉(zhuǎn)的系統(tǒng)，望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)等，還可以進(jìn)行各種連續(xù)或斷續(xù)變焦系統(tǒng)進(jìn)行總體布局設(shè)計；可以進(jìn)行各種掃描光學(xué)系統(tǒng)做總體布局設(shè)計；可以進(jìn)行多光軸復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)并行共存總體布局設(shè)計。最后實現(xiàn)系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)建模設(shè)計，為后期光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量優(yōu)化提供初始平臺。以下重點介紹連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)的總體布局方法。

可以設(shè)計布局簡單或復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，比如一般共軸光學(xué)系統(tǒng)，可利用各種棱鏡實現(xiàn)光軸折轉(zhuǎn)的系統(tǒng)，望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)等，還可以進(jìn)行各種連續(xù)或斷續(xù)變焦系統(tǒng)進(jìn)行總體布局設(shè)計；可以進(jìn)行各種掃描光學(xué)系統(tǒng)做總體布局設(shè)計；可以進(jìn)行多光軸復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)并行共存總體布局設(shè)計。最后實現(xiàn)系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)建模設(shè)計，為后期光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量優(yōu)化提供初始平臺。以下重點介紹連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)的總體布局方法。

在OCAD設(shè)計窗口內(nèi)有“會聚光路內(nèi)打入”和“平行光路內(nèi)打入”的兩種選擇。在選擇“平行光路內(nèi)打入”后，設(shè)計界面如圖所示。界面內(nèi)也有是否單組打入和兩組分間隔打入的選擇。和以往一樣操作方法即可自動設(shè)計出所要求的初始結(jié)構(gòu)參數(shù)。設(shè)計出帶反射棱鏡的和不帶反射棱鏡的設(shè)計結(jié)果光學(xué)系統(tǒng)示意圖如圖1所示。

多組轉(zhuǎn)換型變焦系統(tǒng)可以實現(xiàn)多檔斷續(xù)變焦。設(shè)計時同時設(shè)計多重可打入活動組，在打入時隨意轉(zhuǎn)換。多組轉(zhuǎn)換型的活動組可以放置在會聚光路中也可以在平行光路中。選擇在平行光路中，可利用活動組的無焦性來回倒置獲得放大縮小兩種不同變焦效果。圖1.多組轉(zhuǎn)換型變焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖圖2.多組轉(zhuǎn)換型變焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)展開示意圖

設(shè)計時都是借用機(jī)械補(bǔ)償式連續(xù)變焦系統(tǒng)設(shè)計方法設(shè)計。只是對連續(xù)變焦系統(tǒng)運動形式的簡化。圖2.軸向位移型變焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

多組轉(zhuǎn)換型變焦系統(tǒng)可以實現(xiàn)多檔斷續(xù)變焦。設(shè)計時同時設(shè)計多重可打入活動組，在打入時隨意轉(zhuǎn)換。多組轉(zhuǎn)換型的活動組可以放置在會聚光路中也可以在平行光路中。選擇在平行光路中，可利用活動組的無焦性來回倒置獲得放大縮小兩種不同變焦效果。 ?

設(shè)計時都是借用機(jī)械補(bǔ)償式連續(xù)變焦系統(tǒng)設(shè)計方法設(shè)計。只是對連續(xù)變焦系統(tǒng)運動形式的簡化。 圖2.軸向位移型變焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

一、初始結(jié)構(gòu)的繪制1、目標(biāo)在無限遠(yuǎn)的連續(xù)變焦系統(tǒng)目標(biāo)在無限遠(yuǎn)的連續(xù)變焦系統(tǒng)，也叫連續(xù)變倍系統(tǒng)。是指通過系統(tǒng)的各個活動組分的移動改變系統(tǒng)焦距，以實現(xiàn)系統(tǒng)放大倍率的系統(tǒng)。連續(xù)變倍的光學(xué)系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)可移動的變焦組好補(bǔ)償組的數(shù)量不同，可分為三組元、四組元、五組元以及二組元等各種不同形式。先以三組元連續(xù)變焦系統(tǒng)為例介紹其指定設(shè)計方法。

圖2.指定前固定組位置 在利用一般光學(xué)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)布局界面布局完畢，即可利用界面內(nèi)“系統(tǒng)類型”，點擊默認(rèn)為“一般光學(xué)系統(tǒng)”的下拉式菜單，其中顯示多種不同光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式，選擇“連續(xù)變焦系統(tǒng)” 同時在右側(cè)顯示下拉菜單以便選擇變焦系統(tǒng)類型，其中包括三組元變焦、四組元變焦、雙組聯(lián)動變焦、線性雙組聯(lián)動變焦、五組元變焦以及二組元變焦等各種形式。此時現(xiàn)在需要的結(jié)構(gòu)形式，比如三組元變焦。

所謂軸向位移型斷續(xù)變焦系統(tǒng)，其實就是連續(xù)變焦斷續(xù)化，類似連續(xù)變焦的結(jié)構(gòu)形式利用系統(tǒng)內(nèi)兩個活動組的軸向位移獲得兩個端點位置不同的系統(tǒng)焦距值。在設(shè)計時可以參照連續(xù)變焦的設(shè)計方法，不需要進(jìn)行凸輪曲線設(shè)計，將連續(xù)變焦中的曲線運動簡化為直線運動即可，如右圖1。 ?

圖1.菲涅爾透鏡結(jié)構(gòu)形式菲涅爾透鏡是一種利用多層環(huán)形圓錐表面構(gòu)成的特殊面型結(jié)構(gòu)，用以使光線按預(yù)定會聚角會聚的光學(xué)元件，他等效于一個球面透鏡，如圖2所示。菲涅爾透鏡多用于要求結(jié)構(gòu)簡單的大孔徑非成像系統(tǒng)，特別是照明系統(tǒng)更為常見。這類系統(tǒng)往往只需要一個單片透鏡，工藝簡單可以模壓成形。在對該類透鏡初始結(jié)構(gòu)設(shè)計時利用 OCAD 程序也非常簡單。

?雙組聯(lián)動補(bǔ)償式連續(xù)變焦系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)設(shè)計方法和三組元連續(xù)變焦系統(tǒng)設(shè)計方法類似，他是在三組元變焦系統(tǒng)的基礎(chǔ)上對變焦組分割后擴(kuò)展起來的。變焦組的分割有兩種方法，一是把變焦組分割為兩塊分別置于補(bǔ)償組兩則，但在變焦過程運動時還要把兩塊變焦組固聯(lián)在一起，所以叫雙組聯(lián)動型這種結(jié)構(gòu)形式系統(tǒng)中共有四個組分，所以被稱作四組元連續(xù)變焦系統(tǒng)。

雙組聯(lián)動補(bǔ)償式連續(xù)變焦系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)設(shè)計方法和三組元連續(xù)變焦系統(tǒng)設(shè)計方法類似，他是在三組元變焦系統(tǒng)的基礎(chǔ)上對變焦組分割后擴(kuò)展起來的。

線性雙組聯(lián)動型變焦結(jié)構(gòu)形式是對一般雙組聯(lián)動型變焦結(jié)構(gòu)的簡化。由于雙組聯(lián)動型補(bǔ)償曲線比較緩和且前后對稱，因此在低變倍比時曲線接近直線，此時把補(bǔ)償曲線做線性化處理，可是變焦曲線和補(bǔ)償組曲線均為直線，可以完全省去系統(tǒng)凸輪結(jié)構(gòu)，類似于光學(xué)補(bǔ)償運動形式。

1.雙光楔一維線性掃描系統(tǒng)設(shè)計 利用一對光楔（雙光楔）的繞光軸連續(xù)相對等速轉(zhuǎn)動可以改變光軸偏轉(zhuǎn)方向，OCAD可以實現(xiàn)雙光楔系統(tǒng)的連續(xù)掃描。他與反射鏡掃描不同就在于他的可連續(xù)性，而且其掃描中心軸與其入射光軸保持一致，為此可以在雙光楔轉(zhuǎn)動掃描的同時，利用光學(xué)系統(tǒng)整體或局部繞光軸轉(zhuǎn)動實現(xiàn)系統(tǒng)圓錐式掃描。