一款紧凑型变焦镜头的设计

摘要：随着新型材料的出现，变焦系统的结构也发生了跃变，变焦结构向着小型化，低成本的方向发展，依据前人研究成果，利用光学软件COD EV设计了一个简单的小型变焦系统。该系统成像位置的场曲都控制在0.001以内，畸变最大也控制在0.03，具有结构简单，成像质量好，成本低等特点，经过像质评定完全满足日常生活中对取景摄像的需要。

关键词：变焦；光学设计；CODEV；像质

随着科技的发展，光电成像器件CCD应用到了相机中引发相机的划时代的变化，传统的相机几乎被数码相机取代，为了适应市场需要，那种体积小、结构简单、像素高、成像质量好的低廉数码相机备受青睐，这里通过用光学设计软件CODEV来设计一种紧凑型的变焦数码相机，可满足一头多用给拍摄者快捷完美的选取画面进行构图的需要。

1.原理分析

所谓的变焦镜头就是利用系统中两个或者是两个以上透镜组的移动，改变系统的组合焦距，而同时保持最后像面不变，使系统在变焦过程中获得连续清晰的像的镜头。变焦镜头最大的价值，是它实现了镜头焦距可按摄影者意愿变换的功能。与固定焦距镜头不同，变焦距镜头并不是依靠快速更换镜头来实现镜头焦距变换的，而是通过推拉或旋转镜头的变焦环来实现镜头焦距变换，在镜头变焦范围内，焦距可无级变换，即变焦范围内的任何焦距都能用来摄影，这就为实现构图的多样化创造了条件。变焦距镜头自身的任何一级焦距与别的相同焦距的固定焦距镜头功能是一样的。这样就大大便利了日常生活中对快速取景的需要。

2.模型分析选取

这里我们选取美国专利局2007年5月的专利号为07212349的专利为初始模型，该专利成像好，畸变最大为005，场曲也控制在01左右，同时能有效地防抖，但是系统相对较大，玻璃的散射率高，不利于降低成本。通过优化分析我们得到下面的图形标准，系统参数为

该系统是一个具有三倍变焦的系统，视场较大，最大半视场角为32.90!，属于广角镜头标准的配置方式，完全能满足一个家庭实用型相机在各方面上的取景需要。