变焦镜的变焦原理与发展.pdf-资料库

阜阳师范学院学报年第期自然科学版总第期变焦镜的变焦原理与发展刘家瑜杨立祥安徽省教委电教馆提要本文论证了变焦镜的变焦原理 , 介绍了变焦镜的发展简史 , 展望了今后的发展前景变焦镜的问世与其池镜头相比 , 是比较短的事 , 不足三十年的历史。简单说来 , 一只变焦镜可提供在不更换镜头的情况下 , 而取得不同焦距镜头拍摄效果。要改变一只镜头的焦距 , 方法是改变各镜片间之距离的关系只要镜头中一块或一块以的镜片能自由移砂 , 镜头的合成焦趾便会改变。基本上两种方法可以使用。较为简单的是 “ 光学补偿 ” 一方式。这仲方式灼待点是不同活动镜片组合 , 由固定的镜片组分割开而各活动镜片组以栩司的方向移功 , 改变镜头的焦距。这种方法的好处是各活动镜片组可以安装在同一镜简内 , 只需移动这部分镜筒便行。在机械设计是很客易的 , 但它的缺点是焦平面位置略有偏狡。要权得较固定的焦面需要更多的镜片组来补偿。光学补偿法在透镜组移动时应该兼有变倍与补偿象面位移的作用。例如下图各透镜组之间后焦点与前焦点的间隔为』, 。为参考面 , 是在透镜组在开始位置时的成象面 , 即为起始位置象面与参考面的偏离。在原始位置时四组透镜的合成焦距是健健健健健奋奋奋奋奋之之落落翻翻盯盯召【【么么公公翔若若翻翻 ‘

声一乙刁刁了包,丛色乙‘ “ 刁价令则一刁‘ 刁』 , 刁‘ 刁 , , ‘ 。变倍组向后移动后』‘ ‘ 刁‘ 』』, 一之刁 ”刁一则移动后的焦距为 , , 、 ‘ 、 ‘ 工一瓦不一「一一下厂下一丁一一一丁尸犷一一一一一宁口一宁口宁口式中 , 』‘ 一」。刁石一刁‘ 刁刁‘ 。刁一刁」。“ 同样 , 最后透镜的后焦点 , 到起始象面的距离 , 。一兰今兰竺 ” 一』‘ 」才。“ 式中变倍组向后移动后为式中式中 , , “ 之恋么吞』‘ 一」。产一尹 , 之一下之犷之一了之犷‘ 二之一一一一一〔 , 一〔 , 〔〕〕〕一 “ 了二窗四透镜变焦距系统可以有四个完全补偿点 , 因此可将好幻写成之之奢了之之之 , , 一一一一石之奢。 ‘ 之之之含之之之一之才之 ‘ 之一之之之‘ 为完全补偿点的位置。香而有式中之 , 引入符号招

犷最天君最小 , 了正透镜在前时 , 负透镜组在前时二 , 于是有 , 二一去杏, 一吞一般希望二端焦距位置校正象面位移 , 即夕 , 中间焦距位置象面位移最大值绝对值相等时 , 可使整个象面位移较小 , 此时则要求万。二夕 ‘ 假定象面位移的极大值位置二 , , , 位于完全补偿点的中间 , 即之 , 之专 ‘ 之 ‘ 一之‘ 二将甘的表示式分母用直线作近似表示 , 有〔一〕夕宕二一 , 一一一 ‘ 一丫一石尸丁一个君乙奢万一乏万一乏万一一丫其中 · 瑞一 ‘粉先考虑一种特殊情况 , 二 , 即丫时的情况。此时百奢一活一。一最佳完全补偿点的位置可由函数逼近理论求得 · , 。奋更‘ 一。。即时的四个完全补偿点的位置是矛产性、了几户俘、悦叹共叹之之,之二二。一一一一一一一一〔一〔〕〕

立, 正组在前的系统、为负值 , 负组在前的系统 , 为正值如果光学补偿法的象面位移不能完全补偿 , 总是有偏移的。最大象面位移绝对可由卞 , 式描写式中 , 二八名最大一匕犷一最大 —变焦距物镜的最大实际焦距 —实际的导程。下 “ 丫 “ 〔一下 ‘ 丫一。 “ 下 ‘ 〕由此可见焦距愈大 , 偏移量愈大而且是平方关系导程愈小即变焦距物镜的尺寸愈小偏量愈大愈大即愈大亦即变焦物镜的变倍比愈大 , 偏移量也愈大。机械补偿法。它的特点是焦距的改变内其中一组可移动的镜片组决定 , 而另外可移动的镜片 , 主要作矫正焦平面位移及其他误差之用 , 而固定的镜片并不在可移动镜片组之间。。机械补偿的好处是变焦效果较光学补偿好 , 质素也较高。现代的变焦镜 , 荡本匕是卜采用机械及光学补偿的混合设计。口口口口钊口口口、、四叨图含图可以简明示意光学补偿设计。镜片组及以相同的方式移动 , 则在及之间固定 , 这种设计较为简单 , 但焦平面会因焦距不同而落在不同的平面上。口口曰口四四 ,, 产勺杏、、心心两两 ‘习八八际际廿图

阳名简明示意机械补偿式设计。镜片组及以不同的方式移动则为固定组。焦平面保持固定。变焦镜近年来受到广泛的欢迎 , 主要是因为素质上的改进 , 使用方便 , 及成本降低。而那些能涵盖广角及卜等远摄镜的变焦镜形成一股热潮 , 下面谈谈发展史。早期的变焦镜 , 全都是供活动电影摄影机使用 , 第一只供相机使用的变焦镜 , 年生产的一是福伦达西德于了典型的光学补偿形式设计为了获得较高的质素 , 它的变焦比限制在它的光圈值在整个变焦范围内都维持在 , 以上 , 直至目前 , 也只有几款广角一中距变焦镜有这样的光圈值。这只涵盖了广角、标准及中等远摄镜范围的变焦镜 , 可谓开创变焦镜 , 采用这只内 , ,, 岁岁山山 , , 二图福斯达 , 了日后度焦距镜热潮的先河。不过 , 在当时来说 , 它并没有产生太大的冲击。真正标志着现代短焦距变焦发展的是艺康。在年推出的。。。。这只镜到目前仍在生产中的 “ , 镜 , 最成功之处 , 是它的体积小 , 使用方便多年来它经过多次改良 , 但仍保留它的基本设计。整个镜头的镜片分三组 , 第一组与第二组是活动组 , 各以不同的非线性轨迹来移动 , 从而改变焦距。而第二组镜片是固定的。这种以机械和光学补偿方式来变焦的设计 , 成为日后变焦镜头的设计基础多年来 , ,, 镜成了独一无二的同类变焦镜。差不多过了十年之后 , 才有新的 “ 了了了图艺康短变焦镜出现 , 分别是艺康卡的。变焦镜。二。年及锦囊。的一二。。。严格说来二镜头 , 水的一只 , 并不算真正的变焦镜 , 而是一只可改变焦距的的区别 , 在于它改变焦距它与其正的变焦镜

扮盼时 , 同时改变了焦点 , 换句话说 , 每次改变焦距后必须重新对焦 , 而变焦镜应该焦点位置不变。这类镜头优点是可以较易取得较大光圈值和变焦比。左左左图艺康佳。。真正揭开现代变焦镜热潮序幕的是锦囊。。二二。。。这只镜头成功地发展后焦式两组设计 , 成为目前变焦镜技术上一个被广泛采用的设计模式。这只镜头在它的整个变焦范围内 , 都能提供超本的影像质素 , 更能把它口径限制在。一以上。八八四四口份一一一一习一图锦囊一、。变焦镜随普这只变焦镜成功的出现 , 不少采用同类设计的广角变焦镜被陆续设计出来。年艺康。推出第一只全广角变焦镜。。。、 , ‘ 。。基本上也是一只两组式设计不同者是把镜后组再一分为二 , 成为三组活动设计 , 成功地把广角镜中最严重的镜头误差一变形降至极低水平。紧随艺康之后 , 年太阳推出更广角的、。变焦镜这只达到了广角镜极限的变焦镜 , 也是使用后焦式两组设计年 , 适马了广角镜极限 , 设计出一只一的超广角变焦镜这只一突破变焦镜 , 采用艺康一的模式 , 也是把两组式设计的后组加以分离 , 成三组活动补偿形式 , 集甲改善在超广角镜时的各种镜点误差。一只变焦镜能达到二超广角的地步 , 是一项十分重大的成就 , 到目前为止还没有更广角的变焦镜出现。刀

庄庄庄之一」图适马一一。经过十年多的时间 , 变焦镜才由最初的。。到锦囊的一 , 而变焦 , 则只用了六、七年左右时间电脑的广泛应用在镜头设计镜的焦距再缩短至上 , 成了最重要的因素随着更强力、更快速的电脑出现 , 变焦镜的设计更形完美 , 而增加变焦比亦成为致力发展的方向。事实上 , 更短焦距和更大对焦比是同时进行发展的。如果我们利用变焦镜的最短焦来分类 , 便会更清楚看到这方面的发展。一是目前唯一的一只 , 因为我们只用康的一 , 此外如宾得 , 、、及来分类。最典型的是艺的 ‘ , 百丽、一。及可尼卡、。都是年推出市场 , 一这期间艺康己生产了变焦比勺 , 二二。。即在年适马更设计了变焦比高达的 ‘ 。‘ 厂。。变焦镜 , 成为目前短焦距变焦镜中变焦比最大者。从技术上来说 , 在这个焦距范围上 , 提高变焦比并不是一件难事 , 这类镜头采用了四组活动变焦设计 , 以获得较大的变焦比 , 这类镜头不需要太注重缩小体积及重量。大多数望通摄镜也是较重较大的在最短焦距为的、的变焦镜分类中 , 紧随锦囊之后的是腾尤。 , 它采用四组式活动设计 , 提供了的变焦比 , 是同类产品中的先锋。叮叮抓抓八八」」」 ‘ 目目 ‘ 、。。。 ‘一自习图腾尤年推出它们变焦镜、笋般出现 , 如、二、、二 , 、、一年 , 首先突破 , 推出一只 ” 二。。。随后几年这类镜头如雨后春等等 , 变焦比都在以内。到。。的变焦镜次年恤。更成

功设计出一只几乎高达的一二 , 变焦比的一一水。。和。。一 ‘ , 实现只用一只变焦镜便能涵盖广角至远摄镜的理想。泉一渤洲洲仇八刃刃陌八八礼厂性性梦日日幽幽图腾尤一 , 。一 ‘ 。有些镜头如一。二、一二差不多全都是采用两组式设计 , 而较倍数如则多次使用四组式设计 , 的变焦镜头设计较为特别。例如特彭它把镜片分为三组 , 第三组是固定的 , 第二组则为主要的变焦组 , 而第一组则是供对焦及补偿娇正误差之用 , 另一只适马的一二。年推出 , 基本上它是两组式设计但特别的是在于它把后组镜分为三组变焦时四组镜分别以非线性轨迹活动 , 它的优点是误差的矫一 ‘ , 在。一 ‘ 一二 ‘ 户日 ‘一图一一一。一 ‘ 正特别高 , 但机械都十分复杂 , 制作上亦变得较为困难。的一开始的变焦镜是艺康最早以 , 其后是在年推出的一。首先推出一 , 二变焦镜 , 成为第一只。跟着不少厂家也推出一分类中的二变焦镜。年变焦镜 , 而柯叭叭臼孔孔图艺康。一。。变焦镜

资料库

变焦镜的变焦原理与发展.pdf

相关推荐

行业

热门标签

最新资料