光学设计-浅谈光学变焦系统(2)

今天介绍几种简单的变焦系统，先介绍一下摄远结构和反摄远结构

+-组合为摄远结构，特点：系统长度小于总体焦距，可以使得光学系统紧凑，缩短光学总长，如图1

图1

-+组合为反摄远结构，特点：光学后焦大于总体焦距，适合后焦比较长的光学系统，如图2

图2

对于这两种结构的变焦系统，曲线如图3

图3

正组焦距为+3，负组焦距为-4，纵坐标为总体焦距，横坐标为各组份到像面的距离。

结论：

a)对于摄远结构，当正组焦距等于总体焦距时，正组运动范围存在极限，此时负组处在正组焦平面上

b)对反远距结构，在总体焦距比较短时，正负组份之间的距离比较远，并且他们的运动都接近线性

c)两种结构的光栏位置设在某组份位置，并且随组份运动，导致变焦过程中相对口径的变化

d)由于双组份都要运动，两组份独立校正像差

e)反远距结构适合大视场，大口径的变焦系统

具体结构形式举例，图4为摄远和反远结构

图4

图5在普通相机前加可变倍的望远结构，整体的焦距为相机焦距乘以望远镜倍率

图5

这种可变倍的望远结构有两种形式，如图6

图6

a结构中两组份在靠近过程中存在运动极限

b结构中正组的光焦度会很大

这两种结构在一些特殊的光学系统中会起到意想不到的作用，这些都是光学设计的基本元素，我们要了解以及熟练掌握不同种结构的特点，并应用到我们实际系统的设计中，今天说到这里，期待更多的人关注Fun光学设计

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