打入式斷續變焦光學系統的固定組就是一般定焦系統的物鏡，需要獨立矯正像差。活動組一般由正負兩組透鏡組成。在變焦過程中一般遵循系統相對孔徑不變原則。在分配活動組兩組透鏡的焦距時(shí)有(yǒu)兩種求解方法，一種是根據前活動組位置及後組位置先求出光線M1M2，很(hěn)容易得(de)到兩組份焦距值；
圖1.會(huì)聚光路中打入式工作(zuò)原理(lǐ)圖（一）
另一方法保持兩組之間(jiān)光線平行(xíng)光軸，有(yǒu)了前組距離求得(de)光線投射高(gāo)度M1，M2=M1，這兩組的焦距也不難求解，計(jì)算(suàn)方法簡單。
圖2.會(huì)聚光路中打入式工作(zuò)原理(lǐ)圖（二）
打入式斷續變焦光學系統的設計(jì)界面如右圖所示。圖中上(shàng)半部分是物鏡的基本部分，也是相對小(xiǎo)視(shì)場(chǎng)，下半部分是可(kě)以在系統內(nèi)打入打出的一個(gè)活動部分。打入後系統像面位置及像面大(dà)小(xiǎo)應該保持不變用以擴大(dà)物方視(shì)場(chǎng)範圍。
圖3.會(huì)聚光路中打入式自動設計(jì)程序界面
設計(jì)時(shí)在界面上(shàng)填寫相關設計(jì)要求以及各組元之間(jiān)主面間(jiān)隔，程序會(huì)自動求解打入部分各組元焦距值以及其他外形尺寸數(shù)據，繪制(zhì)結構示意圖。圖中上(shàng)半部分是打入前的原物鏡結構，下半部分為(wèi)打入後的系統結構。接着執行(xíng)“下一步”程序顯示系統各組元焦距值、通(tōng)光孔徑以及各組元間(jiān)主面間(jiān)隔數(shù)據。
圖4.會(huì)聚光路中打入式自動設計(jì)過程界面
繼續點擊“下一步”，就可(kě)以進入系統初始結構自動設計(jì)階段。此時(shí)可(kě)以利用設計(jì)窗口內(nèi)下部表格內(nèi)的“選擇”欄內(nèi)選擇設計(jì)哪一組鏡頭。選擇後界面自動出現“透鏡單元結構設計(jì)”窗口進行(xíng)設計(jì)。設計(jì)完畢在表格內(nèi)點擊“保存”，将會(huì)自動完成該組設計(jì)。
圖5.會(huì)聚光路中打入式自動設計(jì)過程界面
按以上(shàng)方法依次操作(zuò)即可(kě)完成所有(yǒu)組元結構設計(jì)。完成之後，再按“下一步”，可(kě)以完成整個(gè)系統的初始結構設計(jì)。
圖6.會(huì)聚光路中打入式自動設計(jì)過程界面
系統的初始結構設計(jì)數(shù)據如下。
圖7.會(huì)聚光路中打入式自動設計(jì)結構系統數(shù)據表
有(yǒu)些(xiē)系統出于系統光軸折轉或其他需要，在系統內(nèi)往往帶有(yǒu)反射棱鏡的結構元素占用了系統物鏡（前固定組）的空(kōng)間(jiān)。為(wèi)了實現系統打入式斷續變焦，隻好把可(kě)打入的變焦活動組的兩組鏡頭分布于反射棱鏡的前後排列。為(wèi)此在設計(jì)這類系統時(shí)在設計(jì)窗口上(shàng)安排了“單變焦組打入”和(hé)“兩變焦組打入”的選擇。選擇了“兩變焦組打入”後的窗體(tǐ)界面如圖所示。
圖8.會(huì)聚光路中兩變焦組打入式自動設計(jì)界面
此時(shí)在系統內(nèi)兩個(gè)活動組之間(jiān)有(yǒu)一無光焦度結構元素，一般多(duō)為(wèi)反射棱鏡，使用OCAD程序在進行(xíng)系統初始結構設計(jì)時(shí)圖面上(shàng)顯示零件焦距為(wèi)0，如需選擇反射棱鏡，可(kě)在書(shū)簽控件內(nèi)選擇“反射棱鏡”，此時(shí)界面如圖所示。
圖9.會(huì)聚光路中兩變焦組打入式反射棱鏡自動設計(jì)界面
在此界面內(nèi)需要先選擇棱鏡玻璃材料，接着界面變化可(kě)以進一步選擇反射棱鏡名稱代号。然後再在系統數(shù)據表內(nèi)選擇反射棱鏡棱鏡名稱代号。選擇完成有(yǒu)程序自動計(jì)算(suàn)零件光軸展開(kāi)長度（中心厚度），至此反射棱鏡選擇完成。
圖10.會(huì)聚光路中兩變焦組打入式反射棱鏡自動設計(jì)界面
按照以上(shàng)所述繼續單元設計(jì)，最後完成系統初始結構設計(jì)。
圖11.會(huì)聚光路中兩變焦組打入式自動設計(jì)結果
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