连续变倍显微镜由于具有无极变倍的特点,能满足从物体轮廓到细节的所有观察需求。数码技术与光学显微镜的结合,使显微图像能实现数字化记录和处理。本文主要阐述了3合1连续变倍数码显微系统的设计,将连续变倍显微镜、照明装置和图像传感器结合成一个系统。基于变焦距光学系统理论,设计和组装了多款连续变倍数码显微系统,分析其优缺点,并得到了一款性能良好的连续变倍数码显微系统样机。论文首先叙述了变焦距光学系统的原理,机械补偿变焦系统和光学补偿变焦系统的优缺点,并简要叙述了显微照明和数码显微系统。针对项目中遇到的不同倍率位置对比度差异较大的问题,讨论了对比度的原理。然后设计了一系列不同倍率的二组元机械补偿连续变倍数码显微系统,加工并组装了样机进行观察,并分析不足。再利用四组元机械补偿变焦距光学系统的原理,设计了0.25-1.6倍变倍区间的显微镜,实现了6.4倍的变倍比。将光学系统加工组装,并设计了照明装置和图像传感器,得到的显微系统在整个变倍区间像质和对比度良好。显微系统的最大数值孔径为0.032,畸变小于0.5%,工作距离稳定为67.86mm,物像共轭距为190mm。论文的最后再设计了两款连续变倍数码显微系统。其中一款实现了0.7-5.6倍的变倍区间,8倍的变倍比。另一款为能适配无限远显微物镜的连续变倍数码显微适配器,能通过配合不同倍率的无限远物镜实现总共160倍的放大倍率变化范围。