기계 보상형 줌 광학 시스템에서 높은 배율과 경량 소형 디자인을 동시에 실현하기 어려운 문제를 해결하기 위해 고배율 경량 소형 기계 보상형 줌 광학 시스템 설계 방법을 제안하였다. 고배율 줌 광학 시스템의 색수차 및 구차 보정 난이도를 낮추기 위해 기계 보상형 줌 광학 시스템의 광초점 분배 원리를 이론적으로 분석하였다. 이후, 부드러운 루트 변경의 “+, -, +, +” 광초점 분배 방식을 고정 조리개 구경과 가변 F값 방법과 결합하여 대변배비 경량 소형 설계를 실현하고, 매개변수 설정과 광학 설계 소프트웨어 공동 해석을 통해 최적 초기 구조 파라미터를 빠르고 효율적으로 산출하였다. 마지막으로, 비구면 렌즈를 사용하여 대변배비 경량 소형 연속 줌 광학 시스템을 설계하였으며, 본 시스템의 최대 구경은 67 mm, 전체 길이는 190 mm이다. 해당 줌 시스템은 우수한 상 질과 변곡점 없는 줌 곡선 등의 장점을 가진다.

광학 설계; 줌 광학 시스템; 대변배비; 광초점 분배; 경량 소형