Avec l'évolution constante des produits électroniques grand public, les utilisateurs demandent de plus en plus des systèmes d'imagerie optique à zoom haute performance et compacts. Pour ces systèmes, la distribution de la distance focale des composants et la courbe de déplacement ont un impact significatif sur la performance d'imagerie, mais le choix du schéma de premier ordre est difficile à résoudre par des méthodes simples d'analyse, ce qui augmente la difficulté de la conception d'objectifs à zoom compacts. Pour évaluer globalement les performances potentielles du schéma de premier ordre d'un objectif à zoom, et pour explorer les méthodes de conception compacte d'objectif, notre article utilise un programme de recherche Monte Carlo. Tout d'abord, des distances focales sont générées pour chaque composant à partir d'une méthode de Monte Carlo, puis les schémas de distribution efficaces satisfaisant les équations de contrainte de zoom sont sélectionnés. Ensuite, sur la base des schémas efficaces, des fichiers de conception d'objectif sont générés pour le suivi réel des rayons lumineux et l'optimisation rapide pour évaluer les performances du schéma, et pour sélectionner des schémas de combinaison de distance focale supérieure. Enfin, prenant un objectif de zoom pour téléphone portable comme exemple, des schémas performants sont utilisés comme structure initiale pour concevoir un objectif compact à nombre F constant de 2,9, une distance focale équivalente de 61 à 183 mm, d'une longueur totale de 90 mm, avec une courbe de zoom lisse, une MTF pour tous les champs de vision et distances focales supérieure à 0,45 @ 80 lp/mm et 0,15 @ 160 lp/mm, une distorsion inférieure à 4%, une luminosité relative supérieure à 20%. Comparativement aux objectifs de zoom conventionnels, il a clairement l'avantage de la compacité. Les résultats de conception démontrent l'efficacité de la méthode proposée basée sur la génération de premier ordre Monte-Carlo, et l'évaluation du suivi réel des rayons lumineux, en offrant de nouvelles approches pour la conception d'objectifs zoom compacts.

Conception optique; objectif zoom; Monte Carlo; conception automatisée