快速变焦镜头的光学设计

　　目前，各种低倍率镜头，如标准镜头、中望远镜头、望远镜头均可从市场上获得。这类商品中最大摄影倍率在1/2或等倍，并具有良好的成像性能。近年来，很有特点的变焦镜头不断出现，进而对其成像性能的提高一直寄予厚望。

        1对快速变焦镜头的要求

         对快速变焦镜头要求的条件:①大的摄影倍率;②变焦时不产生焦点移动，确保不受变焦位置/聚焦位置影响的良好成像性能。

　　2快速变焦镜头的光学设计

　　2.1变焦方式

　　为获得同样的摄影倍率，摄影距离因镜头焦距不同而异，焦距越长摄影距离越长，也就是说，存在着镜头焦距变大这一间题。在设计快速变焦镜头时，为了兼顾最大摄影倍率和工作距离，考虑了包含望远区域焦点的变焦范围。

　　另外，变焦时靠近被摄物体端的透镜组移动，从被摄物体到透镜前端的距离就会变化。因此，对准某一被摄物体调好焦之后再进行变焦，将产生焦点偏移。在远距离摄影时，这种焦点偏移很小，不会有何影响，而在近距离摄影时被摄物体到镜头间的距离变化将产生很大的焦点偏移，为此，在快速变焦情况下，要求采用1组镜不动的变焦方式。

　　综上所述，采用了1组镜固定，正、负、正3组镜变焦的方式。

　　2.2调焦方式

　　在以往的变焦镜头中，广泛应用了靠l镜组伸缩进行凋焦的方式(1组镜伸缩调焦方式)。因为调焦移动量只由透镜端部到被摄物体的距离决定，所以在变焦时1组不移动的变焦方式情形下，调好焦点后即使再进行变焦也不会产生焦点偏移，这是其优点.然而，把以往的1组镜伸缩调焦方式用于正、负、正3组镜变焦方式时，如要缩小最小最短摄影距离，则l组的有效口径有明显变化，这是其缺点。

　　在设计快速变焦镜头时，充分利用l组伸缩调焦方式中调好焦后再变焦也不会产生焦点偏移这一优点，同时兼顾1组有效口径的小型化和近距离摄影，开发出了把正的1组各为负的前组和正的后组、只有负的前组伸缩的调焦方式(1组分割调焦方式和以往的1组伸缩调焦方式下，与摄影距离对应的l组有效孔径)。

　　2.3像差构造

　　通常情况下，采用正、负、正3组变焦方式时，设计方案为使1组正透镜存在正的球差和正的场曲，1组和2组之间象差相互抵消，通过采用这种设计，l组和2组结构简单，并可以抑制变焦时像差的变化。

　　不过，采用以往的1组伸缩调焦方式时，由于其像差结构是为抑制变焦时像差变化而使1组存在场曲，在调焦时场曲将有很大变化。而且，存在球差的1组和2组之间的间隔调焦时发生变化，这使得镜头整体的球差校正平衡变化，在以往的l组伸缩调焦方式下的变焦镜头中，要使变焦时的像差变化都很好是困难的。