在一些環(huán)境比較惡劣的情況下，需要密封使用的變倍望遠鏡，經(jīng)常會將轉(zhuǎn)像及變焦集成到目鏡上，這樣更有利于整體進行密封設計。因此設計了一種在可見光波段具有實像面轉(zhuǎn)像變焦目鏡的方案。通過對目鏡初始結(jié)構(gòu)的分析，高斯光學的計算，運用Zemax軟件對選定結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設計，得到三組元4倍變焦目鏡。目鏡在變焦時入瞳的位置保持不變，出瞳位置的變化在3mm之內(nèi)。傳遞函數(shù)曲線、畸變和倍率色差均符合目視光學系統(tǒng)的設計要求。根據(jù)動態(tài)光學理論，用Matlab軟件設計了凸輪曲線，使得變焦的過程中像面比較穩(wěn)定，調(diào)焦平滑。雖然目鏡結(jié)構(gòu)略顯復雜，但光學鏡片均采用球面，降低了整體目鏡的成本，而且便于加工裝配。
