世界上第一个用于摄影的变焦镜头是什么时候？

变焦镜头的发展历史悠久。其实摄影技术刚诞生的时候，还没有真正进入实用阶段。正是在1834年，英国数学家彼得·巴洛提出了在望远式望远镜的目镜上加一个负透镜的设想，“这样就可以调节加长的透镜，使其放大率可以按任意比例变化，甚至不使透镜离开眼睛或视线离开被观察目标”。这是设计变焦镜头的初衷。

然而，巴洛的想法直到五十多年后才付诸实施。1890和1891年，一个英国人、一个法国人和两个德国人分别发明了非常相似的可变焦距长焦镜头。

这种镜头一出现就受到了摄影爱好者的欢迎，但在技术上还很不完善。首先，在使用过程中，每当镜头的放大倍数(焦距)发生变化时，相机都必须重新对焦；而且随着焦距的增加，镜头的有效光圈值会逐渐降低，这就使得控制曝光变得异常复杂。最严重的问题是用这种镜头拍出来的照片清晰度很差，无法和普通镜头相比。

1902年，美国配镜师查尔斯·艾伦初步解决了上述问题，从而获得了第一个真正的变焦镜头的专利。艾伦的专利是在两个固定镜片之间增加一个活动镜片。使用时，当活动镜头远离前置镜头时，焦距会缩短；相反，当向另一个方向移动时，焦距增加。在最短和最长的位置，图像可以被“补偿”，即焦点保持不变。在中间位置，虽然焦点有偏移，但只要使用较小的光圈，这种偏移是可以接受的。

世界上第一个相对现代的变焦镜头(25-80mm，F2.8)是德国眼镜商Helmut在1932年为西门子的16mm电影摄影机设计的。这个变焦镜头相当复杂。它由分成六组的八个镜片组成，后面有一个固定的部分。两组可独立移动的透镜分别执行变焦和聚焦功能。一组称为“变焦镜头”，可以从前到后线性移动，以改变焦距。另一组可移动的透镜，称为“补偿透镜”，位于透镜的前面。它的移动轨迹是偏心的，先向前移动再偏移，保证图像在任何焦距位置都有正确的焦点。这种形式的聚焦校正方法被称为“机械补偿方法”，因为它使用凸轮来保持所需的非线性对称性。

这种方法直到五十年代才被“光学补偿法”取代。新系统采用两组以上的内透镜同步移动来改变焦距，完成焦点补偿。现代变焦镜头的光学结构复杂。典型的变焦镜头一般由分成几组的15个镜头组成。结构如此复杂的镜头，比简单的镜头组装出错的可能性要大得多。变焦镜头中有大量空气和玻璃的接触面，所以非常容易产生意想不到的光晕。不过这个缺点在50年代随着镜片镀膜技术的发展得到了改善。采用镀膜技术后，镜头设计师可以大胆设计大量空气-玻璃界面的光学系统。

美国纽约一家公司的弗兰克·巴克博士(Dr Frank Barker)在1958年设计了世界上第一个用于相机的变焦镜头。这个36-82和F2.8的镜头是为一台德国35mm单镜头反光相机制作的，这是当时最新的光学补偿变焦镜头，但它相当庞大笨重。

1963年，日本尼康公司推出了机械补偿变焦镜头Nicole 43-86 mm F2.8，为真正流行的变焦镜头设计开辟了一条新路。当时尼康解释说:“这款变焦镜头是为体育摄影等需要高速、易用的领域设计的。但如果首先要考虑图像的清晰度，最好选择定焦镜头。”

变焦镜头的设计之所以从光学补偿法恢复到机械补偿法，是因为这样可以使变焦镜头的设计更轻便，有更好的焦距补偿效果，便于镜头设计者更熟练地进行光学校正。当时采用的其他相关技术，如增透多层镀膜、色散极低的特种光学玻璃等，也为日后提高变焦镜头的成像质量和小型化做出了巨大贡献。

近年来，变焦镜头的开发和生产取得了飞速的进步，不仅提高了技术性能，而且使用起来更加方便。新开发的变焦镜头有以下特点:中长变焦镜头光圈大，体积日益缩小；常用的变焦镜头是高倍的；焦距向长短端发展，宏观结构有了相当大的改善。