变焦过程重要规律(物像交换原则)

1.系统焦距的改变是依靠组份之间间隔的改变来实现的。

2.系统像面的稳定，即像面位移的补偿依赖于各个运动组份共轭距改变量的总和为零来实现

3.物像交换原则
    由前知:变焦的任何瞬间都要求其像面移动得到补偿。然而，对一个已知的物点和要求的像点，我们要问:-个组份有几个位置可实现像面补偿?要回等这个问题就要用物像交换原则。在此这说明:对任何一个组份，当它由A位置移到B位置时，其共距不变，倍率由m1变到m2=1/m1。或者说，对任何一个组份都存在一种现象:该组份可以有两个位置实现共轭距不变，即物面和像面稳定不变，而在这两个位置上倍率互为倒数。这相当于在保持共轭距不变的同时，把物面和像面交换一下，这就是物像交换原则。

     所以，在变焦系统的整个变焦移动过程中，每个活动组份每瞬间都有两个位置是它的物像交换位置。若把每个瞬间的位置连接起来，光焦度组1有两条物像交换位置曲线，而光焦度组2也有两条物像交换位置曲线。从而，对每个活动组份凡提及物像交换原则，一定有两条孪生的曲线，它们一定是成双成对地出现。变倍组有它自己的两条曲线，补偿组亦有其两条曲线。凡活动组份，都有自己的两条补偿曲线。

物像交换原则有如下特点:
(1)变焦系统的任何运动组份每时每刻都有两个物像交换位置，对每个运动组份都存在孪生的两条补偿曲线，
(2)组份在此两个物像交换位置上的倍率互为倒数，即m1=1/m2

(3)变焦比T=m1^2

(4)组份在这一对物像交换位置上共轭距不变

共轭距L=f'(2-1/m-m)

L随m的变化关系是三条曲线之和。

第一条，L=2f',是平行于m轴的直径。

第二条，L=-f'm，是一条过坐标原点的倾斜直线。

第三条，L=-f'(1/m)，是一条双曲线。

三条曲线加和的结果，极值发生在m=-1处。

此时的共轭距取极小值Lmin=4f'

      由此可知，对任何一个焦距为f'的组份来说，它可以提供任意大的共轭距。合曲线表明，无穷大的共轭距发生在两个位置：

（1）m=0时，L=无穷，即平行光入射，像点在后焦点；

（2）m=-无穷，L=无穷，即物在前焦点，像在无穷。然而，最小共轭距却为一个确定值Lmin=4f'。要组份提供出比4f'更小的共轭距是不可能的。m=-1这个特点点成为我们分析变焦运城物质基础关键点。

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