Para resolver o problema de dificuldade em alcançar simultaneamente uma grande relação de zoom e um design leve e compacto em sistemas ópticos de zoom com compensação mecânica, foi proposto um método de design para um sistema óptico de zoom mecânico de alta relação, leve e compacto. Para reduzir a dificuldade na correção de aberrações cromáticas e esféricas em sistemas ópticos de zoom de alta relação, foi realizada uma análise teórica do princípio de distribuição da potência óptica do sistema óptico de zoom com compensação mecânica. Em seguida, foi proposto o uso do método de distribuição da potência óptica “+, -, +, +” com troca suave de raízes, combinado com abertura fixa e método de número F variável, para realizar um design leve e compacto com alta relação de zoom, e através do ajuste de parâmetros e software de design óptico, os melhores parâmetros estruturais iniciais foram determinados de forma rápida e eficaz. Por fim, foi projetado um sistema óptico de zoom contínuo, leve, compacto e de alta relação usando uma lente asférica global, com diâmetro máximo de 67 mm e comprimento total de 190 mm. Este sistema de zoom apresenta boa qualidade de imagem e curva de zoom sem pontos de inflexão.

Design óptico; sistema óptico de zoom; alta relação de zoom; distribuição da potência óptica; leve e compacto