1. 調焦技術(shù)
對于鏡頭來(lái)講,不同物距上的目標成像的像距是不同的。對于需要觀(guān)察的目標,它的成像面不一定與相機感光面重合,為了得到清晰像,就需要調整成像面的位置使之與感光面重合,這個(gè)過(guò)程就是調焦。
整組移動(dòng)
這種調焦方式,就是調節過(guò)程中整個(gè)鏡頭一起前后移動(dòng),帶動(dòng)像面隨之移動(dòng),在像面與相機感光面重合時(shí),成像清晰。這種整體調焦方式,不改變鏡頭的光學(xué)結構,鏡頭焦距沒(méi)有變化。
單組移動(dòng)
還有一種調焦方式,就是調節鏡頭中的某一組透鏡,使它想對于其他透鏡前后移動(dòng),也能帶動(dòng)像面平移,終使像面與感光面重合,達到成像清晰。這種調焦方式,改變了鏡頭的光學(xué)結構,鏡頭焦距有所變化(一般不大)。
例如,前面的透鏡組對無(wú)窮遠的目標成像在Image面上(也是CCD感光面位置),后工作距離L',現在要對近處目標成像,像面位置在Image',為了成像清晰需要調焦。
一種辦法就是整個(gè)透鏡組一起相對CCD往前移動(dòng),使后工作距離擴大到L",CCD感光面與像面重合,成像清晰。這種辦法就是整組移動(dòng)式調焦。
還有一種調焦辦法:只移動(dòng)透鏡組中的某一(或幾個(gè)一起)單透鏡,也能達到調焦的目的。將第四透鏡從位置A向前移動(dòng)到A',對近距離的目標來(lái)說(shuō),成像面也回到與CCD重合的位置,使成像清晰。這種調焦方式就稱(chēng)為單組移動(dòng)式調焦。
2. 變焦技術(shù)
所謂變焦,指的是鏡頭本身可以通過(guò)調節,使焦距有較大的變化范圍(通常用焦距變化的倍數來(lái)衡量,例如4倍變焦指大焦距是小焦距的4倍)。這種鏡頭使用中,可以通過(guò)變焦,改變成像放大倍率(在"大場(chǎng)景"和"局部特寫(xiě)"之間隨意轉換),適應性強,使用范圍很廣。
變焦的實(shí)現方式:變焦過(guò)程中,通過(guò)光學(xué)系統中的兩組(或更多)透鏡相對移動(dòng),改變整個(gè)系統(鏡頭)的組合焦距,且同時(shí)保證像面位置不動(dòng),使圖像放大倍率改變而且成像始終清晰。
它與單組移動(dòng)式調焦不同的,單組移動(dòng)式調焦意在改變成像面的位置(雖然也會(huì )引起鏡頭焦距的微小改變);而變焦意在改變鏡頭的焦距(一般都是數倍的改變),它要求穩定像面不動(dòng)。
3. 自動(dòng)光圈
調節鏡頭的光圈,實(shí)質(zhì)上是改變了孔徑光闌的孔徑大小,從而改變了進(jìn)光量,達到成像面亮度調節的目的。
這個(gè)過(guò)程,可以手動(dòng)完成,也可以通過(guò)電機驅動(dòng)來(lái)完成,后一種實(shí)現方式就是自動(dòng)光圈調節。
4. 遠心(焦闌)鏡頭
遠心光路,一般地,可以分為物方遠心光路和像方遠心光路兩種
孔徑光闌位于鏡頭像方焦面上("焦闌"因此得名),入瞳位于物方無(wú)限遠處,這樣的光路稱(chēng)為物方遠心光路。這種光路的特點(diǎn):物方入射主光線(xiàn)(紅色表示)與光軸平行。
孔徑光闌位于物方焦面上,出瞳位于像方無(wú)限遠處,這樣的光路稱(chēng)為像方遠心光路。這種光路的特點(diǎn)是:像方出射主光線(xiàn)(紅色表示)與光軸平行。
這兩種光路本質(zhì)上是相通的,是同一種光路(焦闌)的正向和反向應用。它們較多的出現在測量?jì)x器中,結合實(shí)際的應用會(huì )表現出格子的特點(diǎn),需要加以注意。物方遠心光路的成像特點(diǎn)是:像的大小對物距不敏感,但是對像距很敏感;而像方遠心光路的成像特點(diǎn)是,像的大小對物距很敏感,但是對像距不敏感。
采用這兩種遠心光路設計制作的鏡頭,分別稱(chēng)作物方或者像方遠心鏡頭。