變焦光學(xué)系統(tǒng)不僅僅適用于照相、監(jiān)控以及顯微等日常生活中，還被廣泛應(yīng)用于航空航天及國(guó)防建設(shè)等領(lǐng)域。隨著應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，對(duì)其性能指標(biāo)的要求也越來(lái)越多，該文設(shè)計(jì)了一款15mm~300 mm的寬光譜四組元連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用正組補(bǔ)償結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了20×的光學(xué)變焦，工作在450 nm~900 nm光譜范圍，工作溫度范圍為−40 ℃~60 ℃；采用了18片球面玻璃鏡片，總長(zhǎng)160 mm，最大口徑66 mm，長(zhǎng)焦F數(shù)優(yōu)于5，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，滿足小型化要求。系統(tǒng)在可見(jiàn)光波段，中心視場(chǎng)的調(diào)制傳遞函數(shù)（modulation transfer function, MTF）>0.4@145 lp/mm，全視場(chǎng)MTF>0.2@145 lp/mm；在近紅外波段，中心視場(chǎng)MTF>0.45@60 lp/mm，全視場(chǎng)MTF>0.2@60 lp/mm。從設(shè)計(jì)結(jié)果可以看出，該設(shè)計(jì)滿足高性能指標(biāo)要求，對(duì)于寬光譜、大變倍比、小型化的變焦光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有一定的參考意義。
