光學(xué)設(shè)計(jì)師計(jì)出大相對(duì)孔徑的光學(xué)透鏡-光學(xué)儀器

  為普通民眾、專業(yè)電影和電視應(yīng)用研制的照相和攝影變焦物鏡的
成功應(yīng)用，在很大程度上都?xì)w功于機(jī)械工程師和設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)，
該機(jī)構(gòu)能夠平穩(wěn)精確和快速地使透鏡組沿光軸移動(dòng)，從短焦距廣視場(chǎng)
改變到長(zhǎng)焦距窄視場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)焦距和視場(chǎng)的變化，同時(shí)還保持
清晰聚焦。光學(xué)設(shè)計(jì)師已經(jīng)成功地設(shè)計(jì)出大相對(duì)孔徑的透鏡，在較大
的變焦范圍內(nèi)共有良好的成像質(zhì)量。

雖然大部分物鏡都工作在可見光光譜范圍內(nèi)，但是，已經(jīng)為軍/用和安
全目的使用研制出了紅外變焦望遠(yuǎn)鏡，可以組合在前視紅外系統(tǒng)中。
下面內(nèi)容將對(duì)幾種變焦系統(tǒng)的一些重要設(shè)計(jì)特性進(jìn)行總結(jié)和概括。

  一種著名的、用于35 mm 電影攝影機(jī)的變焦鏡頭的設(shè)計(jì)。一個(gè)有
效焦距25一250mm 、相對(duì)孔徑/3.6、變倍比10：1 的光機(jī)系統(tǒng)的剖視
圖最大的水平視場(chǎng)是450 ，可以變焦到大約1.2m（4ft ）的物距。

  組件的尺寸大約如下：鏡筒長(zhǎng)度是300mm （11.8in），直徑是150
mm（5.906in ）

  最外面（左邊）的雙膠合透鏡是固定的；后面的雙分離透鏡可以
移動(dòng)，由外部的一個(gè)電動(dòng)機(jī)（沒有畫出）帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)變焦。與大部分變
焦物鏡一樣，通過移動(dòng)兩組透鏡實(shí)現(xiàn)變焦功能：第一組透鏡由一個(gè)單
透鏡和一個(gè)三透鏡組成，移動(dòng)比較長(zhǎng)的距離，從圖示長(zhǎng)焦攝影位置向
前移動(dòng)到廣角攝影位置；第二組透鏡是一個(gè)雙膠合透鏡，從圖示長(zhǎng)焦
攝影位置向前移動(dòng)到一個(gè)使它反轉(zhuǎn)方向的位置，然后向后移動(dòng)到廣角
攝影的位置。

  透鏡系統(tǒng)中，其它元件都是固定不動(dòng)的，其作用是將圖像聚焦在
像平面上。

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