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从4f系统及照像机变焦镜头的设计思想出发，提出并设计了一个由三面透镜组成的数字全息变焦系统．该系统具有4f系统的性能，且可以方便地改变横向放大率，适应实际检测物体尺寸及形状的变化．用几何光学表述了变焦系统的工作原理，基于矩阵光学理论介绍了变焦系统的设计方法，利用衍射的角谱理论对像空间波面重构计算方法进行了介绍．并且，给出了实验证明及应用实例．