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第三章变焦距物镜高斯光学参数求解程序根据前一章对变焦距物镜高斯光学的理论分析，我们编制了一套变焦距物镜辅助设计软件ODZL（Optical Design for Zoom Lens），用于变焦距光学系统的辅助设计计算。
考虑到Windows操作环境与基于文本的Dos操作环境相比有很多的优越性，如标准的图形界面，多任务能力，面向对象的实现方法，内存控制的硬件无关性等等，所以应用程序的开发也建立在Windows操作环境下。
本应用程序所采用的开发工具是Delphi 5.0。
这套软件主要包括两大部分：机械补偿法变焦距物镜高斯光学设计程序、“等倍变焦”全动型变焦系统高斯光学设计程序。
针对机械补偿法变焦距物镜高斯光学设计过程中对变倍组取段的不同，机械补偿程序又分为上半段取段和对称取段两部分。
此软件的主要功能包括：初始参数的输入与修改、计算、结果显示以及在透镜库中查找相应的透镜组等。
§3.1 机械补偿法高斯光学参数求解程序（一）这一节主要介绍一下变倍曲线取上半段的机械补偿法变焦距系统的高斯光学参数求解程序,我们称之为J1。
它适用于对倍率要求不高的变倍系统。
一．初始参数的输入对于一个变焦距系统，都有一定的性能指标，提技术要求时，一般都给出参数指标，包括：变焦范围、相对孔径及像面尺寸。
除了这些初始参数外，还必须确定另外一些参数，而且它们随着变焦系统类型以及选段的差异而有所不同，这就需要根据理论以及实际经验来确定。
通常都采用规划值，即F2= -1后所对应的参数。
对于正组机械补偿系统来说，初始参数的输入界面如图（3-1-1）所示，图中所列初始参数的物理意义分别为：F L：系统要求的长焦距值。
F S：系统要求的短焦距值。
A ：系统相对孔径的倒数。
YY：像高。
F2：变倍组的焦距值。
通常我们取规划值，即令F2 = -1 。
F3：补偿组的焦距值。
β2L：变倍组长焦距时对应的垂轴放大率，对于正组机械补偿变焦系统，若变倍比要求不高，常取上半段，所以令β2L = -1，即可满足要求。
第二章高斯光学系统Chapter2 Gaussian optical system第一节高斯光学系统2.1 Gaussian optical system一、高斯光学系统的定义(Definition of Gaussian optical system)高斯光学系统又称理想光学系统，是1841年由德国天文学及物理学家高斯建立起来的，它的理论适用于任何结构的光学系统。
图2-1 天文学及物理学家高斯Fig2-1 Physicist and astronomer – Gaussian（图片来自）所谓高斯光学系统是指能够对任意宽空间内的点以任意宽光束成完善像的光学系统。
它能够将物空间的同心光束转换成像空间的同心光束，是对实际光学系统的理想化和抽像化，用它可以更简单的描述光学系统的物像关系，建立物像与系统之间的内在联系。
高斯光学系统成像规律的实际意义是用它作为衡量实际光学系统成像质量的标准。
二、高斯光学系统的性质高斯光学系统的性质是通过高斯光学的定义、直线传播定律及物像点之间一定的几何关系分析论证出来的，故又称“共线成像”或“共线变换”，具体内容如下：1)物空间中每一点对应于像空间中相应的点且只对应一点，称这两个对应点为共轭点；2) 物空间中的每一条直线对应于像空间中相应的直线且只对应一条，称这两条对应直线为共轭线；3）物空间的每一个平面对应于像空间中相应的平面且也是唯一的，称这两个平面为共轭面。
图2-2 高斯光学系统的成像光路Fig2-2 Optical imaging path of Gaussian system图2－2所示为一高斯光学系统的成像光路图，图中AB是物，'A是经过系统所成的像，'B按照光路可逆原理，如果将'A当作是物则AB为经过系统所成的像，故''B,BB均为一A及',A对共轭点，'AB为一对共轭线。
A,B'高斯光学系统具有物像方之间的这种点点、线线、面面的一一对应关系，如果继续扩展同样可以得到体体一一对应的关系，这种相应的物像关系称为共轭元素。
