摘要：隨著新型材料的出現(xiàn)，變焦系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也發(fā)生了躍變，變焦結(jié)構(gòu)向著小型化，低成本的方向發(fā)展，依據(jù)前人研究成果，利用光學(xué)軟件COD EV設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的小型變焦系統(tǒng)。該系統(tǒng)成像位置的場(chǎng)曲都控制在0.001以內(nèi)，畸變最大也控制在0.03，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成像質(zhì)量好，成本低等特點(diǎn)，經(jīng)過像質(zhì)評(píng)定完全滿足日常生活中對(duì)取景攝像的需要。

關(guān)鍵詞：變焦；光學(xué)設(shè)計(jì)；CODEV；像質(zhì)

隨著科技的發(fā)展，光電成像器件CCD應(yīng)用到了相機(jī)中引發(fā)相機(jī)的劃時(shí)代的變化，傳統(tǒng)的相機(jī)幾乎被數(shù)碼相機(jī)取代，為了適應(yīng)市場(chǎng)需要，那種體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、像素高、成像質(zhì)量好的低廉?dāng)?shù)碼相機(jī)備受青睞，這里通過用光學(xué)設(shè)計(jì)軟件CODEV來設(shè)計(jì)一種緊湊型的變焦數(shù)碼相機(jī)，可滿足一頭多用給拍攝者快捷完美的選取畫面進(jìn)行構(gòu)圖的需要。

1.原理分析

所謂的變焦鏡頭就是利用系統(tǒng)中兩個(gè)或者是兩個(gè)以上透鏡組的移動(dòng)，改變系統(tǒng)的組合焦距，而同時(shí)保持最后像面不變，使系統(tǒng)在變焦過程中獲得連續(xù)清晰的像的鏡頭。變焦鏡頭最大的價(jià)值，是它實(shí)現(xiàn)了鏡頭焦距可按攝影者意愿變換的功能。與固定焦距鏡頭不同，變焦距鏡頭并不是依靠快速更換鏡頭來實(shí)現(xiàn)鏡頭焦距變換的，而是通過推拉或旋轉(zhuǎn)鏡頭的變焦環(huán)來實(shí)現(xiàn)鏡頭焦距變換，在鏡頭變焦范圍內(nèi)，焦距可無級(jí)變換，即變焦范圍內(nèi)的任何焦距都能用來攝影，這就為實(shí)現(xiàn)構(gòu)圖的多樣化創(chuàng)造了條件。變焦距鏡頭自身的任何一級(jí)焦距與別的相同焦距的固定焦距鏡頭功能是一樣的。這樣就大大便利了日常生活中對(duì)快速取景的需要。

2.模型分析選取

這里我們選取美國(guó)專利局2007年5月的專利號(hào)為07212349的專利為初始模型，該專利成像好，畸變最大為005，場(chǎng)曲也控制在01左右，同時(shí)能有效地防抖，但是系統(tǒng)相對(duì)較大，玻璃的散射率高，不利于降低成本。通過優(yōu)化分析我們得到下面的圖形標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)參數(shù)為

該系統(tǒng)是一個(gè)具有三倍變焦的系統(tǒng)，視場(chǎng)較大，最大半視場(chǎng)角為32.90!，屬于廣角鏡頭標(biāo)準(zhǔn)的配置方式，完全能滿足一個(gè)家庭實(shí)用型相機(jī)在各方面上的取景需要。