光學設計師計出大相對孔徑的光學透鏡-光學儀器
為普通民眾、專業電影和電視應用研制的照相和攝影變焦物鏡的
成功應用，在很大程度上都歸功于機械工程師和設計師設計出的結構，
該機構能夠平穩精確和快速地使透鏡組沿光軸移動，從短焦距廣視場
改變到長焦距窄視場，實現光學系統焦距和視場的變化，同時還保持
清晰聚焦。光學設計師已經成功地設計出大相對孔徑的透鏡，在較大
的變焦范圍內共有良好的成像質量。
雖然大部分物鏡都工作在可見光光譜范圍內，但是，已經為軍/用和安
全目的使用研制出了紅外變焦望遠鏡，可以組合在前視紅外系統中。
下面內容將對幾種變焦系統的一些重要設計特性進行總結和概括。
一種著名的、用于35 mm 電影攝影機的變焦鏡頭的設計。一個有
效焦距25一250mm 、相對孔徑/3.6、變倍比10：1 的光機系統的剖視
圖較大的水平視場是450 ，可以變焦到大約1.2m（4ft ）的物距。
組件的尺寸大約如下：鏡筒長度是300mm （11.8in），直徑是150
mm（5.906in ）
較外面（左邊）的雙膠合透鏡是固定的；后面的雙分離透鏡可以
移動，由外部的一個電動機（沒有畫出）帶動實現變焦。與大部分變
焦物鏡一樣，通過移動兩組透鏡實現變焦功能：第一組透鏡由一個單
透鏡和一個三透鏡組成，移動比較長的距離，從圖示長焦攝影位置向
前移動到廣角攝影位置；第二組透鏡是一個雙膠合透鏡，從圖示長焦
攝影位置向前移動到一個使它反轉方向的位置，然后向后移動到廣角
攝影的位置。
透鏡系統中，其它元件都是固定不動的，其作用是將圖像聚焦在
像平面上。
