浅谈液体变焦镜头的结构及发展

现代光学系统的结构变得越来越复杂，对光学部件的要求也就越来越高。不仅如此，现代精密光机电设备对变焦透镜的精密性和成像质量的要求越来越高，要实现这样的要求，传统光学变焦透镜的结构必将变得越来越复杂。

很多光学仪器都要求光学系统的放大倍率能够变化，使其同一仪器既能看到大视场、低倍率的总体，又能仔细观察小视场、高倍率的局部，更换镜头是一种常用的方法，例如显微物镜等，然而这种更换物镜断续变焦的方法使其成像大小突然变化。为使成像大小连续变化，变焦镜头应运而生。近年来，变焦镜头技术迅速发展，无论是在成像质量方面还是在变倍比范围、外形尺寸、视场范围等方面都获得了很大的突破，使变焦镜头的应用领域越来越广泛，从摄像仪器到照相机、望远镜、显微镜、监控系统、机器视觉，再到拍照手机，其在我们的日常生活、艺术和工作中发挥着重要作用。

变焦镜头的工作原理

变焦镜头的工作原理即通过焦距在一定范围内连续变化而像面保持稳定且在变焦过程中像质保持良好，在现代的技术条件下，很难实现单个镜头的焦距按一定规律变化，只能令变焦镜头系统中的某些间隔的变化，达到整个变焦镜头的总焦距的变化。根据变焦补偿方式的不同，变焦镜头可以分为机械补偿法变焦镜头和光学补偿法变焦镜头。

1 光学补偿法

采用几组镜头作为两个或多个移动镜头组，各移动镜头组的移动同向等速，只需用简单的机构把各镜头组连在一起即可。但由于光学补偿法变焦镜头各镜头组必须移动到某些特定的位置，才能得到稳定清晰的像面，其焦距不能连续变化，而是几个离散值，因而在使用中受到诸多限制。这种方法的优点是结构简单，容易制造；缺点是不能良好地补偿像面移动，一般不采用这种结构。

2机械补偿法

变焦组由变倍组和补偿组两部分组成，变倍组做线性运动，补偿组做非线性运动，通过凸轮、非线性螺纹等机构使补偿组做非线性运动来保持像面不动。其优点是可以实现最佳像面补偿，缺点是需要加入凸轮，结构复杂，制造困难，但在机械加工精度不断提高的今天，完全可以保证凸轮的准确性以使像面稳定，因而机械补偿法正成为变焦镜头中最基本的类型。机械补偿又可细分为正组补偿、负组补偿和双组联动三种形式。

3 柔性变焦镜头

由于光学补偿和机械补偿两种传统光学变焦成像系统存在结构复杂、体积笨重、机械磨损严重、加工难度大等缺点，已无法满足智能化光学设备对自动化、智能化、微型化光学变焦系统的要求。近年来，柔性变焦镜头已引起国内外学者的广泛关注，柔性变焦镜头通常由透明弹性薄膜和透明流体介质等组成，无需机械移动即能实现焦距的调节，具有结构紧凑、控制灵活、制造成本低、无机械磨损、易于集成等诸多优点，可望克服传统光学系统所面临的困难。

柔性变焦镜头按照驱动机制的不同有以下几种：机械-力驱动的柔性变焦镜头、流体压力驱动的柔性变焦镜头、电磁驱动变焦镜头。由于柔性变焦镜头具有控制灵活、制造成本低、无机械磨损、易于集成等诸多优点，有可能全面覆盖传统光学镜头的应用领域，将是以后光学发展的重要热点方向之一。

新特光电所代理的电动变焦聚焦镜的原理是基于光反馈通过电流改变聚焦镜形状（曲率），从而改变其焦距。而这一过程能在数微秒内完成。其独特的机理可以使系统省去一系列复杂的机械结构，变得更加迅捷和紧凑。变焦聚焦镜，无论是机械或电动，其优越性相对于传统镜头都令人鼓舞。作为电动变焦聚焦镜的行业翘楚，我们可以根据您的要求定制，包括尺寸，可调焦距范围和速度。请告诉我们您的要求，我们乐于为您提供全面的解决方案。

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