五組元連續(xù)變焦系統(tǒng)實際上是在三組元系統(tǒng)是基礎(chǔ)上發(fā)展起來的兩個三組元連續(xù)變焦系統(tǒng)的疊加。前后兩個三組元參數(shù)分配一樣，兩個變焦組和連個補償組分別固聯(lián)在一起，按統(tǒng)一規(guī)律運動。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也比較簡單。由于是兩個系統(tǒng)的疊加，因此其變焦范圍可以按平方關(guān)系擴大而不影響補償曲線的過度彎曲。但畢竟復(fù)雜了變焦組結(jié)構(gòu)，對系統(tǒng)像差平衡有一定緩和作用。本軟件包根據(jù)這些設(shè)計方法進(jìn)行全面初始結(jié)構(gòu)設(shè)計。從系統(tǒng)外形尺寸自動計算到初級像差系數(shù)的自動平衡，甚至可以從自動選玻璃到解出各組分表面半徑。

① 外形尺寸自動計算

在選擇“設(shè)計”菜單中的“變焦系統(tǒng)高斯計算”后，會出現(xiàn)一個如圖1的小窗體。窗體中央顯示了五組元連續(xù)變焦系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，下面表格給出系統(tǒng)的特征數(shù)據(jù)列表，左上方有下拉式文本框選擇設(shè)計計算以前固定組還是以后固定組為基礎(chǔ)。根據(jù)前固定組求解是已知前固定組焦距值出發(fā)計算系統(tǒng)外形尺寸數(shù)據(jù)，反之是從后固定組焦距值出發(fā)計算系統(tǒng)外形尺寸數(shù)據(jù)。按表中內(nèi)容填寫完畢，五組元連續(xù)變焦系統(tǒng)的外形尺寸計算工作立即自動完成。此時如果

選擇工具條上“圖文”按鈕就會顯示系統(tǒng)外形尺寸計算結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，如圖2。

如果選擇工具條上“動畫”按鈕還可以顯示系統(tǒng)變焦運動的動畫效果。如圖3。

    

② 初級像差系數(shù)自動平衡

完成外形尺寸計算后就可以接著進(jìn)行系統(tǒng)初級像差的平衡優(yōu)化設(shè)計。此時按“下一步”命令鈕，窗體立即出現(xiàn)下一個畫面如圖5。其中列出兩個表格，一個是要求輸入各初級像差系數(shù)的目標(biāo)值，另一個要求輸入系統(tǒng)各組元的PW參數(shù)的初始參考值及其權(quán)系數(shù)。

參加優(yōu)化設(shè)計的初級像差項目可選，選擇時使用工具條上插入和刪除按鈕進(jìn)行操作。以上數(shù)據(jù)輸入完畢，按動工具條上確定按鈕，計算立即完成，并顯示在下面文本框內(nèi)，如圖5。利用工具條上“圖文”菜單隨時可以單獨顯示PW自動優(yōu)化結(jié)果，得出系統(tǒng)實際像差平衡數(shù)據(jù)，最終完成五組元連續(xù)變焦系統(tǒng)的高斯光學(xué)設(shè)計。

    

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。

④ 五組元連續(xù)變焦系統(tǒng)各組分對像面偏移及補償?shù)年P(guān)系

五組元連續(xù)變焦系統(tǒng)各組分對像面偏移及補償?shù)年P(guān)系如圖8所示。