隨著 2016 年的到來，OCAD 光學自動設計程序 2016 年版又為大家增添了新功能。熟悉或試用過 OCAD 光學自動設計程序的廣大光學設計工作者，都了解國產 OCAD 程序具有國外同類光學設計程序所沒有的光學系統(tǒng)初始結構設計獨特功能，特別是機械補償式連續(xù)變焦光學系統(tǒng)的初始結構設計功能更具無與倫比的明顯亮點。 使用OCAD 程序可以直接根據(jù)設計指標要求快速輕松獲得滿意光學系統(tǒng)初始結構數(shù)據(jù)，在此基礎上再利用一定優(yōu)化設計功能即可獲得優(yōu)質的光學系統(tǒng)設計成果。 .qP zd(<T7  
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在以往的版本里設計一款連續(xù)變焦（ZOOM）系統(tǒng)多是利用典型的物象交換原則首先讓變焦組在系統(tǒng)變焦兩端（最小焦距和最大焦距）處像面位置重合，再由補償組獲得整個變焦全過程補償像面位移。這種設計起點被稱做“物象交換原則”，此外在補償組補償過程中，讓變焦組最大 KDzI
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像面位移量與補償組最大像面位移補償量重合，然后過度到補償二次曲線的另一求解點，補償組無需往返運動的補償模式，通常叫“自動換根法”。采取自動換根法補償不僅避開了凸輪曲線的“拐點”而且高效率的提高了系統(tǒng)變焦效率。 qo![#s  
然而，任何事情也都是有利有弊。采用物象交換原則在求解時比較方便，變焦組的像面位移量一般較小但不是最小。由于采用物象交換原則時，物距和像距變化都是以像面位移極值點，即物距等于像距等于二倍焦距處為變焦位移對稱點，但此時對于物象放大率而言并非對稱，也即變焦效率不對稱。為此引起變焦組及補償組的位移量加大從而加大光學系統(tǒng)筒長。對于有些要求系統(tǒng)結構較緊湊的系統(tǒng)可能就不是最佳解。此時為壓縮系統(tǒng)筒長就需要采用非物象交換原則的變焦結構以滿足其特殊需要。當然也可以反之，利用非物象交換原則拉大系統(tǒng)筒長，降低變焦效率減輕像差平衡負擔，以求簡化系統(tǒng)結構獲得高質量成像系統(tǒng)。如下所例，對于同樣設計指標，采用物象交換原則時系統(tǒng)總長為 270.6mm，而使用不同非物象交換原則的實際結果可以是 341.5mm和 205.2mm 兩種不同筒長數(shù)據(jù)。 |'(IWU  
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對于補償組在補償過程是否選擇自動換根，也是各有利弊，面對不同要求也會有不同選擇。單就自動換根而言，確實有利于提高變焦效率，因為在自動換根的整個過程補償組始終與變焦組反向運動，對變焦系統(tǒng)焦距變化速率最高。但自動換根的前提必須要求在變焦過程變焦組與補償組的兩個極值點要嚴格重合，而且此時變焦組的像面位移量與補償組的像面補償量嚴格相對，否則或出現(xiàn)該點的補償跳動。為此不僅在光學系統(tǒng)設計階段要有精確計算保證，在加工制造時也要嚴格控制加工誤差， 確保系統(tǒng)變焦組和補償組的焦距值以及之間空氣間隔嚴格控制在公差范圍內。為此帶來加工成本。當然不使用自動換根的變焦系統(tǒng)會有補償曲線的往復運動，不僅帶來變焦效率降低，還會使得凸輪曲線產生拐點，影響運動的平滑性。可見是否選擇自動換根，還需視不同情況靈活選用。 N#qoKY(#  
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為滿足不同客戶需求，在 2016年版的 OCAD 光學自動設計程序擴展了使用功能，增加了物象交換原則與非物象交換原則的可選擇使用，增加了自動換根與不換根的選擇，以適應不同客戶的需要。在 2016年版本的機械補償變焦系統(tǒng)設計的設計界面增加了以上選擇功能。 RT9|E80