干货！用这些步骤帮您设计光学变焦系统

　　怎么设计变焦系统，今天为各位光学人分享一下相关的方法，欢迎各位学习和讨论！

　　一，根据系统的应用范围和实用场合确定系统参数，根据系统参数进行变焦形式的选择。

　　二，在确定变焦形式后，对该变焦形式进行高斯光学分析，查阅国内外变焦系统专利资料，以与课题设计指标相近的专利作为参考结构，分析其各组元焦距值、光焦度分布和透镜组合方式等特点。

　　三，在参考结构的基础上，根据变焦系统各组元在变焦过程所承担的光焦度和偏角，确定系统各个组元所包含的透镜个数和结构型式，选择适当的透镜组合并合理分配光焦度使系统光束平稳过渡，进而架构出变焦系统初始结构。

　　四，将系统初始结构导入光学设计软件(Zemax)中进行仿真设计，调整系统结构参数和设置相应的约束条件使系统满足主要参数要求。

　　五，像差校正和评价。不同于定焦系统像差，变焦系统像差在变焦过程中在不断变化，平衡系统像差使其在变焦过程中相对稳定是变焦系统像差优化的关键。根据各像差形成原因及特点，调整系统结构参数并利用光学设计软件(Zemax)中各像差优化操作数，设置各像差优化方案完成像差优化。在完成系统像差校正后，通过点列图、传函（MTF)图、相对照度、畸变和几何像差图等对系统像质进行综合评价。

　　六，公差分析。根据加工工艺精度设置系统的公差值，通过蒙特卡洛方法进行随机模拟，检验系统良率为其加工生产提供指导。

　　七，变焦曲线重整化设计。在整个变焦范围内按照特定的焦距间隔优化设计每个焦距值，同时记录对应焦距值时变倍组和补偿组对应的位置分布，依据充分的变倍组和补偿组位置参数拟合出变焦曲线。

　　八，温度补偿设计。根据系统在高低温环境下的像面离焦值，选择合适的温度补偿方式完成系统无热化设计，使系统具有良好的环境适应性。