隨著(zhù) 2016 年的到來(lái)，OCAD 光學(xué)自動(dòng)設計程序 2016 年版又為大家增添了新功能。熟悉或試用過(guò) OCAD 光學(xué)自動(dòng)設計程序的廣大光學(xué)設計工作者，都了解國產(chǎn) OCAD 程序具有國外同類(lèi)光學(xué)設計程序所沒(méi)有的光學(xué)系統初始結構設計獨特功能，特別是機械補償式連續變焦光學(xué)系統的初始結構設計功能更具無(wú)與倫比的明顯亮點(diǎn)。 使用OCAD 程序可以直接根據設計指標要求快速輕松獲得滿(mǎn)意光學(xué)系統初始結構數據，在此基礎上再利用一定優(yōu)化設計功能即可獲得優(yōu)質(zhì)的光學(xué)系統設計成果。
在以往的版本里設計一款連續變焦（ZOOM）系統多是利用典型的物象交換原則首先讓變焦組在系統變焦兩端（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(gè)變焦全過(guò)程補償像面位移。這種設計起點(diǎn)被稱(chēng)做“物象交換原則”，此外在補償組補償過(guò)程中，讓變焦組最大
像面位移量與補償組最大像面位移補償量重合，然后過(guò)度到補償二次曲線(xiàn)的另一求解點(diǎn)，補償組無(wú)需往返運動(dòng)的補償模式，通常叫“自動(dòng)換根法”。采取自動(dòng)換根法補償不僅避開(kāi)了凸輪曲線(xiàn)的“拐點(diǎn)”而且高效率的提高了系統變焦效率。
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(shí)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(shí)，物距和像距變化都是以像面位移極值點(diǎn)，即物距等于像距等于二倍焦距處為變焦位移對稱(chēng)點(diǎn)，但此時(shí)對于物象放大率而言并非對稱(chēng)，也即變焦效率不對稱(chēng)。為此引起變焦組及補償組的位移量加大從而加大光學(xué)系統筒長(cháng)。對于有些要求系統結構較緊湊的系統可能就不是最佳解。此時(shí)為壓縮系統筒長(cháng)就需要采用非物象交換原則的變焦結構以滿(mǎn)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筒長(cháng)，降低變焦效率減輕像差平衡負擔，以求簡(jiǎn)化系統結構獲得高質(zhì)量成像系統。如下所例，對于同樣設計指標，采用物象交換原則時(shí)系統總長(cháng)為 270.6mm，而使用不同非物象交換原則的實(shí)際結果可以是 341.5mm和 205.2mm 兩種不同筒長(cháng)數據。
對于補償組在補償過(guò)程是否選擇自動(dòng)換根，也是各有利弊，面對不同要求也會(huì )有不同選擇。單就自動(dòng)換根而言，確實(shí)有利于提高變焦效率，因為在自動(dòng)換根的整個(gè)過(guò)程補償組始終與變焦組反向運動(dòng)，對變焦系統焦距變化速率最高。但自動(dòng)換根的前提必須要求在變焦過(guò)程變焦組與補償組的兩個(gè)極值點(diǎn)要嚴格重合，而且此時(shí)變焦組的像面位移量與補償組的像面補償量嚴格相對，否則或出現該點(diǎn)的補償跳動(dòng)。為此不僅在光學(xué)系統設計階段要有精確計算保證，在加工制造時(shí)也要嚴格控制加工誤差， 確保系統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(lái)加工成本。當然不使用自動(dòng)換根的變焦系統會(huì )有補償曲線(xiàn)的往復運動(dòng)，不僅帶來(lái)變焦效率降低，還會(huì )使得凸輪曲線(xiàn)產(chǎn)生拐點(diǎn)，影響運動(dòng)的平滑性�？梢�(jiàn)是否選擇自動(dòng)換根，還需視不同情況靈活選用。
為滿(mǎn)足不同客戶(hù)需求，在 2016年版的 OCAD 光學(xué)自動(dòng)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(dòng)換根與不換根的選擇，以適應不同客戶(hù)的需要。在 2016年版本的機械補償變焦系統設計的設計界面增加了以上選擇功能。
在“自動(dòng)換根”的功能下拉式菜單里可任意選擇自動(dòng)換根不換根以及線(xiàn)性運動(dòng)等三種選擇。選擇線(xiàn)性運動(dòng)后變焦系統的變焦組和補償組同時(shí)按直線(xiàn)運動(dòng)規律運動(dòng)，不使用凸輪曲線(xiàn)大大簡(jiǎn)化了系統結構，但同時(shí)會(huì )產(chǎn)生像面位移補償的缺憾，只有在變焦比較小或對像面補償要求不高的系統采用。
在選擇是否“物象交換原則”的下拉式菜單內可隨意做兩種選擇。當選擇到物象交換原則時(shí)，界面上會(huì )自動(dòng)出現調整非物象交換原則非對稱(chēng)度的拉桿式調節指針，隨意改變物象交換的非對稱(chēng)度，以求滿(mǎn)足不同要求。在改變不同非對稱(chēng)度的同時(shí)，界面會(huì )及時(shí)顯示系統變化示意圖。
功能增加后的其他操作與原來(lái)版本相同。
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