전통적으로 널리 사용되는 기계식 보상형 줌 시스템은 일정 수준에서 전체 길이가 길고 구조가 다소 무거워 소형 장비의 광학 시스템 부피 및 무게에 대한 엄격한 제약을 충족하기 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위해 다중 운동 그룹 줌 시스템의 안정적인 영상 원리를 논의하고, 다중 운동 그룹 공축 구조 기반의 콤팩트 줌 광학 시스템 모델을 제안하였다. 5개 그룹 줌 시스템을 설계 기반으로 하여 설계 지표 수립부터 가우스 해석 및 최적화 방안에 이르는 완전한 설계 과정을 상세히 설명하고, 성능 평가를 통해 설계 결과의 유효성을 검증하였다. 결과는 시스템이 3매의 유리 렌즈와 7매의 플라스틱 렌즈 조합을 사용하여 총 69 mm 길이로 23~69 mm의 3배 연속 줌을 실현하며, F 값은 2.4~4.5, 영상 높이는 8.49 mm, 작동 파장은 435~650 nm, 시스템 무게는 30 g 이하임을 나타낸다. 전 시야 및 전 초점 범위에서 영상 품질이 우수하며, 줌 곡선은 부드럽고 꺾임이 없다. 본 다중 운동 그룹 공축 콤팩트 줌 광학 시스템 설계 모델은 고정 이동 거리 조건에서 각 운동 그룹 요소의 유효 이동 범위를 확장하여 축 방향 크기를 줄임과 동시에 연속 줌 과정 중 영상 품질의 안정성을 보장하여 콤팩트 줌 광학 시스템 설계 목표 달성에 효과적인 경로를 제공한다. 또한 렌즈 재료의 유리 및 플라스틱 혼합 구성으로 시스템 경량화를 달성하였다.

광학 설계;연속 줌;다중 운동 그룹;콤팩트 광학 시스템