變焦系統(tǒng)要改變焦距两嘴，而變焦系統(tǒng)中每一組份一經(jīng)設(shè)計(jì)與加工之后，其焦距隨之固定下來(lái)族壳，所以要實(shí)現(xiàn)變焦憔辫，唯一的方法只能是改變系
統(tǒng)中各個(gè)已設(shè)計(jì)好的組份之間的間隔。改變各個(gè)組份之間的間隔仿荆，光學(xué)系統(tǒng)的像面也會(huì)移動(dòng)贰您，所以為了消除像面的有害移動(dòng)，需要移動(dòng)
系統(tǒng)中某些組份從而抵消像面移動(dòng)拢操，即補(bǔ)償锦亦。各個(gè)運(yùn)動(dòng)組份按不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律做復(fù)雜的移動(dòng)，達(dá)到完全防止像面移動(dòng)庐冯，這種系統(tǒng)叫做機(jī)
械補(bǔ)償系統(tǒng)。在Zemax中雖然可以使用多重組態(tài)進(jìn)行變焦的設(shè)計(jì)坎穿，但是理解這一理論對(duì)于在zemax中初始結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及約束有著非常
重要的作用展父。
變焦系統(tǒng)要改變焦距，而變焦系統(tǒng)中每一組份一經(jīng)設(shè)計(jì)與加工之后玲昧，其焦距隨之固定下來(lái)栖茉，所以要實(shí)現(xiàn)變焦，唯一的方法只能是改變系
統(tǒng)中各個(gè)已設(shè)計(jì)好的組份之間的間隔孵延。改變各個(gè)組份之間的間隔吕漂，光學(xué)系統(tǒng)的像面也會(huì)移動(dòng)，所以為了消除像面的有害移動(dòng)尘应，需要移動(dòng)
系統(tǒng)中某些組份從而抵消像面移動(dòng)惶凝，即補(bǔ)償吼虎。各個(gè)運(yùn)動(dòng)組份按不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律做復(fù)雜的移動(dòng)，達(dá)到完全防止像面移動(dòng)苍鲜，這種系統(tǒng)叫做機(jī)
械補(bǔ)償系統(tǒng)思灰。在Zemax中雖然可以使用多重組態(tài)進(jìn)行變焦的設(shè)計(jì)，但是理解這一理論對(duì)于在zemax中初始結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及約束有著非常
重要的作用。
下圖是一個(gè)變焦系統(tǒng)，?1和?4在變焦過(guò)程中是固定不動(dòng)的前弯，分別叫做前固定組和后固定組怀各，?2和?3分別叫做變倍組和補(bǔ)償組，在變焦
過(guò)程中饰豺，變倍組沿光軸做微小移動(dòng)q，補(bǔ)償組則相應(yīng)地做微小補(bǔ)償移動(dòng)?，從而保證沒(méi)有殘余的像面移動(dòng)乏德。
機(jī)械補(bǔ)償系統(tǒng)一般有兩種類型，第一種是正組補(bǔ)償變焦系統(tǒng)隔节，即補(bǔ)償組?3具有正的光焦度鹅经；第二種是負(fù)組補(bǔ)償變焦系統(tǒng)，即補(bǔ)償組 ?3
具有負(fù)的光焦度怎诫。變焦系統(tǒng)在變焦的過(guò)程中瘾晃，應(yīng)當(dāng)滿足以下基本要求：
1. 均勻改變焦距
2. 變焦過(guò)程中像面保持穩(wěn)定
3. 相對(duì)孔徑基本保持不變
4. 成像質(zhì)量符合要求
在變焦系統(tǒng)中各組份應(yīng)當(dāng)遵循下面幾個(gè)規(guī)律：
1. 通過(guò)改變組份間的間隔來(lái)改變系統(tǒng)的總焦距。
如下圖幻妓，由?1和?2兩個(gè)組份組成的光學(xué)系統(tǒng)蹦误，
總的光焦度為：
φ= φ1+ φ2-dφ1φ2
其中， d為兩個(gè)組份之間的間隔肉津。φ1和φ2由于兩個(gè)組份設(shè)計(jì)已經(jīng)固定强胰，所以不會(huì)改變，從而如果要改變系統(tǒng)的焦距妹沙，即改變此系統(tǒng)的
總的光焦度φ偶洋，那么就需要改變兩個(gè)組份之間的間隔d。所以變焦光學(xué)系統(tǒng)中總焦距改變的主動(dòng)因素是改變活動(dòng)組份相互之間的距離距糖。
2. 系統(tǒng)像面的位置需要保持在同一位置玄窝，即像面位移的補(bǔ)償依賴于各個(gè)運(yùn)動(dòng)組份共軛距該變量的總和為零來(lái)實(shí)現(xiàn)。如下圖悍引，
由?1和?2兩個(gè)組份組成的光學(xué)系統(tǒng),.物點(diǎn)為A恩脂，像點(diǎn)為A^，, ?1和?2的共軛距分別為L(zhǎng)1和L2趣斤，則系統(tǒng)總的共軛距為L(zhǎng)1 + L2俩块，L1 + L2
在變焦過(guò)程中應(yīng)當(dāng)保持不變，如果?1移動(dòng)了q，它的共軛距L1改變了?L1玉凯，為了保持像點(diǎn)不動(dòng)势腮，即L1 + L2不變，那么?2就要相應(yīng)地移
動(dòng)?從而使它的共軛距改變量?L2= -?L1壮啊。所以在變焦過(guò)程中嫉鲸，為了保持像面不動(dòng)，必須∑_i?Li=0,即各組份引起的共軛距改變量應(yīng)能
完全抵消歹啼。
3. 物像交換原則
即在變焦系統(tǒng)的整個(gè)變焦移動(dòng)過(guò)程中玄渗，每個(gè)活動(dòng)組份每個(gè)瞬間都有兩個(gè)位置是它的物像交換位置。
根據(jù)以上三個(gè)原則狸眼，限定好變倍組和補(bǔ)償組的總數(shù)量藤树，即可列出多變量全微分方程進(jìn)行求解。
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