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。在分配活動組兩組透鏡的焦距時有兩種求解方法，一種是根據(jù)前活動組位置及后組位置先求出光線M1M2，很容易得到兩組份焦距值；
圖1.會聚光路中打入式工作原理圖（一）
另一方法保持兩組之間光線平行光軸，有了前組距離求得光線投射高度M1，M2=M1，這兩組的焦距也不難求解，計算方法簡單。
圖2.會聚光路中打入式工作原理圖（二）
打入式斷續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計界面如右圖所示。圖中上半部分是物鏡的基本部分，也是相對小視場，下半部分是可以在系統(tǒng)內(nèi)打入打出的一個活動部分。打入后系統(tǒng)像面位置及像面大小應(yīng)該保持不變用以擴大物方視場范圍。
圖3.會聚光路中打入式自動設(shè)計程序界面
設(shè)計時在界面上填寫相關(guān)設(shè)計要求以及各組元之間主面間隔，程序會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(jù)，繪制結(jié)構(gòu)示意圖。圖中上半部分是打入前的原物鏡結(jié)構(gòu)，下半部分為打入后的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。接著執(zhí)行“下一步”程序顯示系統(tǒng)各組元焦距值、通光孔徑以及各組元間主面間隔數(shù)據(jù)。
圖4.會聚光路中打入式自動設(shè)計過程界面
繼續(xù)點擊“下一步”，就可以進入系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)自動設(shè)計階段。此時可以利用設(shè)計窗口內(nèi)下部表格內(nèi)的“選擇”欄內(nèi)選擇設(shè)計哪一組鏡頭。選擇后界面自動出現(xiàn)“透鏡單元結(jié)構(gòu)設(shè)計”窗口進行設(shè)計。設(shè)計完畢在表格內(nèi)點擊“保存”，將會自動完成該組設(shè)計。
圖5.會聚光路中打入式自動設(shè)計過程界面
按以上方法依次操作即可完成所有組元結(jié)構(gòu)設(shè)計。完成之后，再按“下一步”，可以完成整個系統(tǒng)的初始結(jié)構(gòu)設(shè)計。
圖6.會聚光路中打入式自動設(shè)計過程界面
系統(tǒng)的初始結(jié)構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)如下。
圖7.會聚光路中打入式自動設(shè)計結(jié)構(gòu)系統(tǒng)數(shù)據(jù)表
有些系統(tǒng)出于系統(tǒng)光軸折轉(zhuǎn)或其他需要，在系統(tǒng)內(nèi)往往帶有反射棱鏡的結(jié)構(gòu)元素占用了系統(tǒng)物鏡（前固定組）的空間。為了實現(xiàn)系統(tǒng)打入式斷續(xù)變焦，只好把可打入的變焦活動組的兩組鏡頭分布于反射棱鏡的前后排列。為此在設(shè)計這類系統(tǒng)時在設(shè)計窗口上安排了“單變焦組打入”和“兩變焦組打入”的選擇。選擇了“兩變焦組打入”后的窗體界面如圖所示。
圖8.會聚光路中兩變焦組打入式自動設(shè)計界面
此時在系統(tǒng)內(nèi)兩個活動組之間有一無光焦度結(jié)構(gòu)元素，一般多為反射棱鏡，使用OCAD程序在進行系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)設(shè)計時圖面上顯示零件焦距為0，如需選擇反射棱鏡，可在書簽控件內(nèi)選擇“反射棱鏡”，此時界面如圖所示。
圖9.會聚光路中兩變焦組打入式反射棱鏡自動設(shè)計界面
在此界面內(nèi)需要先選擇棱鏡玻璃材料，接著界面變化可以進一步選擇反射棱鏡名稱代號。然后再在系統(tǒng)數(shù)據(jù)表內(nèi)選擇反射棱鏡棱鏡名稱代號。選擇完成有程序自動計算零件光軸展開長度（中心厚度），至此反射棱鏡選擇完成。
圖10.會聚光路中兩變焦組打入式反射棱鏡自動設(shè)計界面
按照以上所述繼續(xù)單元設(shè)計，最后完成系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)設(shè)計。
圖11.會聚光路中兩變焦組打入式自動設(shè)計結(jié)果
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