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，瞄準精度高。打入（出）型變焦系統(tǒng)的活動組可以在前，相當于一個望遠系統(tǒng)，便于設計，但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)尺寸長。另一種是活動組在后，位于會聚光路中，設計時要確保像面位置不變，對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)精度要求高。
為了保證系統(tǒng)像面位置不變，活動組都由兩個組分組成，其中一個是負組分，另一個為正組分構(gòu)成。在變焦過程中，整個活動組一起打入（出）以改變系統(tǒng)焦距。一般情況下，整個活動組固聯(lián)在一起運動，但有時出于結(jié)構(gòu)的需要，比如中間插入有反射棱鏡，活動組的兩部分分別在反射棱鏡的一前一后排列也可以。
A) 會聚光路中打入型變焦系統(tǒng)設計
打入式斷續(xù)變焦光學系統(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�；顒咏M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)變焦光學系統(tǒng)的設計界面如下圖所示。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計程序界面
設計時在界面上填寫相關(guān)設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計程序界面
繼續(xù)點擊“下一步”，就可以進入系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)自動設計階段。此時可以利用設計窗口內(nèi)下部表格內(nèi)的“選擇”欄內(nèi)選擇設計哪一組鏡頭。選擇后界面自動出現(xiàn)“透鏡單元結(jié)構(gòu)設計”窗口進行設計。設計完畢在表格內(nèi)點擊“保存”，將會自動完成該組設計。
圖5.會聚光路中打入式自動設計程序界面
按以上方法依次操作即可完成所有組元結(jié)構(gòu)設計。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)設計。
圖6.會聚光路中打入式自動設計結(jié)構(gòu)示意圖
系統(tǒng)的初始結(jié)構(gòu)設計數(shù)據(jù)如下。
圖7.會聚光路中打入式自動設計結(jié)構(gòu)系統(tǒng)數(shù)據(jù)
B) 平行光路中打入型變焦系統(tǒng)設計
正如上面所說，有些光學系統(tǒng)出于結(jié)構(gòu)需要，可能在物鏡后面塞得很滿沒有空間安排打入式變焦活動組，此時可以在物鏡（變焦固定組）前安排活動組。前置的變焦活動組應該是一個望遠系統(tǒng)，也分為前后兩個單元。根據(jù)變焦倍率以及兩組分間的空氣間隔，兩組分的焦距分配關(guān)系如下。式中 f1及 f2分別表示前后兩組焦距值，m為變焦倍率，d為兩組分間間隔。
以上間隔均由程序自動完成。在OCAD設計窗口內(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計出所要求的初始結(jié)構(gòu)參數(shù)。設計出帶反射棱鏡的和不帶反射棱鏡的設計結(jié)果光學系統(tǒng)示意圖如下圖所示。
圖8.平行光路中單變焦組打入式自動設計界面
圖9.平行光路中單變焦組打入式自動設計結(jié)果結(jié)構(gòu)示意圖
2. 多重轉(zhuǎn)換式斷續(xù)變焦系統(tǒng)設計
多組轉(zhuǎn)換型變焦系統(tǒng)可以實現(xiàn)多檔斷續(xù)變焦。設計時同時設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10.多組轉(zhuǎn)換型變焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
圖11.多組轉(zhuǎn)換型變焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)展開示意圖
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