连续变焦红外镜头

万方数据第１期李永刚．等：红外连续变焦镜头的结构设计６１统，共有１４片透镜，包括变焦物镜系统和二次成像系统。

镜片数日的增加，有利于校正像差，可提高像质；二次成像系统的作用是为了减小物镜的直径同时保证１００％的冷屏效率。

１．２变倍组导向机构选型连续变焦镜头在连续变焦的过程中，光轴随着变倍和补偿镜组的位移始终在跳动，而光轴跳动量的大小直接影响系统的性能指标。

所以变倍、补偿镜组的导向机构设计是此红外变焦距镜头结构设计的核心。

变焦距镜头导向机构的种类很多，按接触摩擦性质可分成两大类：滑动摩擦机构和滚动摩擦机构。

滑动摩擦机构是导轨与移动镜组之间采用滑动接触方式，滚动机构是导轨与移动镜组之间采用滚动方式…。

常用的变倍机构有以下几种形式¨】：１．圆柱导轨滑动机构。

这种结构变倍精度高，径向结构尺寸小，适用于变倍和补偿组光学通光口径较小的结构。

２．两根圆柱导轨滑动机构。

由于滑动部件为两根圆柱导轨，这种结构变倍精度高，承载的负荷也比第一种大。

但是由于是超定位结构，光学通光口径太大，容易产生机构卡死现象，机构的径向尺寸也较大。

一般适用通光口径３０—８０ｍｍ的结构。

３．三根圆柱导轨滑动机构。

这种结构的优点是运动舒适、平稳，不容易产生卡死现象，可以带动通光口径较大的光学组件。

缺点是运动精度较前两种低，一般适用通光口径５０—１２０ｍｍ的结构。

滚动摩擦机构就是在上述滑动摩擦机构的基础上，加上精密轴承或者精密钢球等，来减小摩擦力矩，提高系统总体性能。

根据以上经验，本文选用两根圆柱导轨形式，并且在变倍、补偿镜组与圆柱导轨之间采用精密直线轴承配合，使该机构由滑动摩擦变为滚动摩擦。

１．３调焦机构选型调焦组的作用是通过调焦机构，使调焦镜组沿光轴方向移动，以保证在远近不同距离上的物体，都能清晰地成像在像面上。

因此，它的机构优劣直接影响到变焦距镜头的成像质量。

光学系统调焦机构大体有三种方式，一种是凸轮调焦¨１，一种是采用直线电机调焦…，另一种是丝杠丝母调焦。

艾方光电参军案例作者：冀中仁来源：《中国军转民》 2017年第9期北京艾方光电设备有限公司（以下简称艾方光电）是一家从事光电类产品设计开发、生产和服务的新兴高新技术企业，位于北京市海淀区中关材环保科技示范园内，工作区面积约3 300平方来。

制冷型、非制冷型红外热像仪及红外学物镜产品的研发与制造是公司的优势，现已形成年工业总产值近亿元的综合生产能力。

“实现强军目标，必须同心协力做好军民融合深度发展这篇文章”。

习主席指引的军民融合发展的路子，既有利于经济建设从国防和军队现代化建设中获得更加强有力的安全保障和战略支撑，也有利于国防和军队现代化建设从经济发展中获得更加雄厚的“红利”支持和发展动力。

作为规模不大的一家民营企业，通过“参军”后几年的磨练，酸甜苦辣，五味杂陈，也积累了一些经验。

一、基本情况北京艾方光电设备有限公司（以下简称艾方光电）是一家从事光电类产品设计开发、生产和服务的新兴高新技术企业，位于北京市海淀区中关村环保科技示范园内，工作区面积约3300平方米。

制冷型、非制冷型红外热像仪及红外光学物镜产品的研发与制造是公司的优势，现已形成年工业总产值近亿元的综合生产能力。

公司科研生产管理实行总经理负责制。

设常务副总经理（兼管理者代表）、分管技术生产副总经理及总工程师协助总经理工作；下设研发部、制造部、保障部和质量部四个部门。

公司现有员工中年龄结构30～49岁所占比例约为70%。

公司主要领导、主管业务领导以及专业技术队伍成员大多来自部队、国有军工企业、国防军工院校，均从事光电行业多年，具有丰富的从业经验，能够洞悉前瞻行业发展态势，为企业设置长远的发展目标，对企业做出合理的发展规划。

二、发展历程公司成立于2002年10月，原名为北京赛隆华光科技有限公司，2011年10月更名为北京艾方光电设备有限公司。

2012年5月，获得质量管理体系认证证书。

2012年12月，被评为二级保密资格单位。

2013年12月，获得装备承制单位资格。

中波红外连续变焦光学系统设计尹 娜，孟庆超，齐雁龙，张运强（中国空空导弹研究院，河南洛阳 471009）摘要：针对中波红外制冷式凝视焦平面阵列探测器，探讨了红外连续变焦系统的设计方法，并在考虑红外吊舱使用要求的基础上，设计了结构紧凑、质量轻便的机械补偿5×连续变焦光学系统。

该系统工作波段3～5μm，F#为2.0，变焦范围30～150mm，变焦轨迹短而平滑，且在全焦距范围内成像质量良好。

系统由7片透镜组成，采用二次成像结构，在实现冷光阑效率100%的同时缩小了系统径向尺寸。

关键词：吊舱；连续变焦；二次成像；冷光阑效率中图分类号：TN216 文献标识码：A 文章编号：1001-8891(2009)12-0694-04Middle Infrared Continuous Zoom Optical SystemYIN Na，MENG Qing-chao，QI Yan-long，ZHANG Yun-qiang(China Airborne Missile Academy, Luoyang Henan 471009, China)Abstract：The designing process of infrared continuous zoom system for cooling detector with staring focal plane array has been discussed and a mechanical compensation 5× continuous zoom optical system with compact size and low weight has been presented based on the requirements of pod-using. The spectral band of the system is 3～5μm. and F#is 2.0. It can realize 30～150mm continuous zoom with a short and smooth zoom path. In the whole zoom arrange it holds high image quality. The system has 7 lenses adopts secondary imaging structure. It has 100% cold shield efficiency and can reduce the radial size of the system.Key words：pod-using；continuous zoom；secondary imaging；cold shield efficiency引言近些年红外前视侦查、瞄准系统中越来越多的使用红外变焦系统，其中大视场用于在大范围内搜索目标，提高捕获概率，小视场分辨率较高，用于对目标进行识别、分析。

V1.0 1609INFINOV A 百万像素红外手动变焦镜头 使用说明书V1182-1250感谢您选购使用Infinova 产品。

使用前请仔细阅读本说明书，确保正确使用和操作。

产品特点● 300、600、800万像素 ● 自动光圈● 有效焦距为12~50mm ，支持多种应用 ● CS 接口● 支持红外校正功能●具有一定的耐高温性能，可在-20℃～+60℃环境中正常工作●结构轻巧，安装方便尺寸图（单位：mm ）产品描述V1182-1250系列百万像素红外手动变焦镜头通光孔径和变焦范围为别为F1.5和12-50mm ，可支持多种应用。

能在-20℃～+60℃环境中正常工作。

此外，其轻巧的结构更是使得安装十分方便。

订购信息V1182-1250-C3R300万像素高清镜头，1/1.8英寸，12~50mm ，F1.5，DC 自动光圈，CS 接口，IRV1182-1250-C6R 600万像素高清镜头，1/1.8英寸，12~50mm ，F1.5，DC 自动光圈，CS 接口，IRV1182-1250-C8R 800万像素高清镜头，1/1.8英寸，12~50mm ，F1.5，DC 自动光圈，CS 接口，IR产品规格规格及外观的改变将不另行通知。

延长使用寿命的方法(1)镜片上有灰尘或污垢时，用吹气球擦拭或使用柔软的毛刷拭去，请勿用手指触摸。

(2)镜片上有指纹或油污时，用镜片清洁专用纸或洁净的纯棉布沾取镜片专用清洗液，从镜片的中心开始轻轻擦拭。

镜头体请用专用清洁布等擦拭。

请绝对避免使用汽油、稀释剂等有机溶剂进行清洁。

Infinova镜头安全使用须知为了您的安全，请在使用前阅读<Infinova镜头安全使用须知>，使用完毕之后妥善保管以便随时查阅。

本说明书依据危险性的内容和程度分为两类:警告 不依据此警示操作，有可能导致人员死亡或重伤。

注意 不依据此警示操作，有可能导致人员受伤或财产损失。

本说明采用下列标识:电击 此标识表示注意触电 禁止此标识表示禁止。

红外摄像机镜头的选择和主要参数红外摄像机镜头是视频监视系统的最关键设备，它的质量（指标）优劣直接影响红外摄像机的整机指标，因此，红外摄像机镜头的选择是否恰当既关系到系统质量，又关系到工程造价。

镜头相当于人眼的晶状体，如果没有晶状体，人眼看不到任何物体；如果没有镜头，那么红外摄像机所输出的图像就是白茫茫的一片，没有清晰的图像输出，这与我们家用红外摄像机和照相机的原理是一致的。

当人眼的肌肉无法将晶状体拉伸至正常位置时，也就是人们常说的近视眼，眼前的景物就变得模糊不清；红外摄像机与镜头的配合也有类似现象，当图像变得不清楚时，可以调整摄像头的后焦点，改变CCD芯片与镜头基准面的距离（相当于调整人眼晶状体的位置），可以将模糊的图像变得清晰。

由此可见，镜头在闭路监控系统中的作用是非常重要的。

工程设计人员和施工人员都要经常与镜头打交道：设计人员要根据物距、成像大小计算镜头焦距，施工人员经常进行现场调试，其中一部分就是把镜头调整到最佳状态。

１、红外摄像机镜头的分类按外形功能分按尺寸大小分按光圈分按变焦类型分按焦距长矩分球面镜头 1" 25mm 自动光圈电动变焦长焦距镜头非球面镜头 1/2" 3mm 手动光圈手动变焦标准镜头针孔镜头 1/3" 8.5mm 固定光圈固定焦距广角镜头鱼眼镜头 2/3" 17mm（１）以镜头安装分类: 所有的红外摄像机镜头均是螺纹口的，ＣＣＤ红外摄象机的镜头安装有两种工业标准，即Ｃ安装座和ＣＳ安装座。

两者螺纹部分相同，但两者从镜头到感光表面的距离不同。

Ｃ安装座：从镜头安装基准面到焦点的距离是17.526mm。

ＣＳ安装座：特种Ｃ安装，此时应将摄象机前部的垫圈取下再安装镜头。

其镜头安装基准面到焦点的距离是12.5mm。

如果要将一个Ｃ安装座镜头安装到一个ＣＳ安装座红外摄像机上时，则需要使用镜头转换器。

（２）以红外摄像机镜头规格分类: 红外摄像机镜头规格应视摄像机的ＣＣＤ尺寸而定，两者应相对应。

连续变焦红外热像仪结构设计及装调工艺研究
石彰;贺媛;潘栋
【期刊名称】《激光与红外》
【年(卷),期】2024(54)3
【摘要】本文研究了连续变焦红外热像仪的结构设计和装调工艺。

在设计阶段进行了振动、冲击仿真分析。

提出了连续变焦组件的光机装调工艺方法。

搭建了小视场与安装基准偏轴度的测量方法。

完成了该红外热像仪的光轴一致性检测和光轴稳定性验证试验。

检测和试验验证结果表明各项关键机械性能指标优良,证明该红外热像仪的整机系统结构设计满足工程化应用需求。

【总页数】7页(P404-410)
【作者】石彰;贺媛;潘栋
【作者单位】中电科光电科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TH702;TN216
【相关文献】
1.20×长波红外连续变焦热像仪光机系统设计
2.用于160×120元非制冷热像仪的红外连续变焦镜头
3.减小连续变焦红外热像仪中光轴漂移的方法研究
4.机载红外热像仪(连续变焦红外热像仪)
5.一种长焦大变倍连续变焦光机组件结构设计及装调
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紧凑型大变倍比中波红外连续变焦光学系统设计顾宪松【摘要】针对致冷型中波红外640×512凝视型焦平面探测器,设计了一个30×连续变焦光学系统.介绍了由无后固定组的变焦物镜组和中继透镜组组成的连续变焦系统的设计思路,不仅给出了系统在短焦、中焦、长焦3个位置的像质情况,还分析了反映全焦距范围内像质的离焦量和畸变.实验结果表明:该系统工作波段3.7μm～4.8 μm,可以实现18 mm～540 mm连续变焦,全焦距范围内的离焦量都在焦深以内,长焦段最大畸变接近于0,短焦段最大畸变小于3％.该系统具有大变倍比、结构紧凑、变焦轨迹平滑、变焦行程短等优点,可用于红外光电探测和跟踪系统.【期刊名称】《应用光学》【年(卷),期】2019(040)001【总页数】6页(P33-38)【关键词】光学设计;中波红外;连续变焦系统;大变倍比【作者】顾宪松【作者单位】北京理工大学光电成像技术与系统教育部重点实验室,北京100081【正文语种】中文【中图分类】TN216引言红外变焦成像系统分为连续变焦和定档变焦两种。

由于定档变焦两个视场间的倍率大于4倍时观瞄切换容易丢失目标，而连续变焦则不会丢失目标[1-3]。

因此，目前的大变倍比红外光学系统大多采用连续变焦的形式。

国外，Yoram[4]等人利用三组元变焦原理、三次成像结构设计了一款30倍连续变焦光学系统。

国内江伦[7]等也设计了一款高变倍比红外镜头。

这两款的特点是采用多组元变焦系统结构以缩短单组行程。

许照东[5]等设计了一款针对GMT 640×512元，面元间隔15 μm，F数3，焦距14 mm～280 mm的中波红外连续变倍光学系统。

周昊[6]等人也设计了一款25倍的中波红外连续变焦系统。

这两款的特点是，进行合理的结构选型的同时设置较小的长焦焦距[5-6]以减小动组行程，使用2片反射镜折转光路[5-6,8]，优化系统尺寸。

作者针对目前国内已有大变倍比红外连续变焦系统多需要折转光路以压缩长度，结构形式较复杂的情况，设计了一个可应用于致冷型中波红外640×512凝视型焦平面探测器，具有恒定F数的30倍连续变焦光学系统。

红外镜头的用途-概述说明以及解释1.引言1.1 概述红外镜头是一种具有特殊功能的光学镜头，其主要作用是捕获并转换红外辐射成可见光信号，以便人类可以观察和分析。

红外辐射是一种电磁波，其波长比可见光波长长，无法被人眼直接感知。

由于红外辐射在我们日常生活中无法察觉，因此红外镜头的用途广泛而多样化。

首先，在军事领域，红外镜头可用于热成像和夜视装置中，能够侦测敌方的热量辐射，实现在夜间或恶劣气候条件下的隐形观察和监测。

这在军事侦察、边境安全以及无人机和导弹制导系统中起着至关重要的作用。

其次，红外镜头在医学领域也发挥着重要作用。

例如，红外热像仪可以通过测量人体的体温分布来诊断和追踪患者的疾病状况。

这对于早期发现并治疗一些皮肤疾病、肿瘤和血液循环问题非常有帮助。

此外，红外镜头还广泛应用于手术室内的各类手术过程中，帮助医生进行精确的操作和判断。

红外镜头的重要性不可低估。

它不仅提供了一种新的观察和分析手段，还为一些特定行业的发展带来了新的可能性。

然而，虽然目前红外镜头已经有了广泛的应用，但我们相信它的未来发展潜力仍然巨大。

随着科技的不断进步和红外技术的不断创新，红外镜头将为更多领域的发展提供更多可能，并为人类创造更好的生活和工作环境。

总之，红外镜头在军事和医学领域中的应用已经取得了显著的成果。

它的潜力和前景非常广阔，我们期待在未来的科技进步中，红外镜头能够发挥更大的作用，并为人类社会的发展进步做出更多贡献。

1.2 文章结构文章结构是指文章的组织方式和部分的排列顺序。

通过清晰的文章结构，读者易于理解和吸收文章内容。

本文将按照以下结构进行论述：2.正文2.1 红外镜头的原理2.2 红外镜头在军事领域的应用2.3 红外镜头在医学领域的应用在正文部分中，首先将介绍红外镜头的原理，这是文章的基础部分。

红外镜头是通过接收和发射红外辐射来实现图像采集和传输的装置。

本节将深入探讨红外镜头的工作原理和技术特点。

接下来，将探讨红外镜头在军事领域的广泛应用。

2009KIRO推荐红外镜头产品
佚名
【期刊名称】《红外技术》
【年(卷),期】2009(31)1
【摘要】2008—2009KIRO开发出了一系列中高端红外光学镜头：用于非致冷探测器的连续变焦红外光学镜头，焦距30mm-90mm，F／1．4：焦距30mm-150mm，F／1．4。

【总页数】1页(PF0003-F0003)
【关键词】红外镜头;非致冷探测器;产品;光学镜头;焦距
【正文语种】中文
【中图分类】TN215;TB852.1
【相关文献】
1.内置电动变焦镜头红外效果出色——安士佳AN-C166 130万电动镜头红外枪式高清IPC评测 [J],
2.基于Pro/E和Adams的电调红外镜头产品结构件三维设计、动态演示及运动学仿真分析 [J], 刘子春;马庆恒;高敏;胡睿
3.黑夜监控必备良选——TAMRON13VG308ASIR非球面红外对应镜头产品实测[J], 李建平
4.TAMRON 13VM2811ASIR红外对应镜头新产品实测 [J], 詹志文
5.2008—2009KIRO红外光学镜头目录 [J],
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大相对孔径长波连续变焦红外光学系统设计何伍斌;郝俊明;吴玮;彭晴晴;骆守俊【摘要】提出一种大相对孔径长波连续变焦红外光学系统的设计方法,利用变焦原理和光学设计软件得到系统结构及其参数.该光学系统在变焦过程中相对孔径可变,F数最小可达0.85.系统主要光学参数F/#为0.85 ～1,变倍比为4.5∶1,工作波长为8～12 μm,采用384×288元非制冷焦平面探测器.具有分辨率高、像质好、能量利用率高、变焦轨迹平滑等特点,满足工程设计要求.【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2013(043)007【总页数】4页(P757-760)【关键词】大相对孔径;红外系统;连续变焦;光学设计【作者】何伍斌;郝俊明;吴玮;彭晴晴;骆守俊【作者单位】华北光电技术研究所,北京100015;华北光电技术研究所,北京100015;华北光电技术研究所,北京100015;华北光电技术研究所,北京100015;华北光电技术研究所,北京100015【正文语种】中文【中图分类】TN2191 引言红外成像系统以其自身的优势，不会被敌方电子干扰、隐蔽性好，图像直观，易于观察，精度高，低空探测性能好等，在警戒、侦察、边防海防等军事领域中得到了广泛应用［1－3］。

近年来，随着红外光学技术特别是焦平面工艺的不断进步，非制冷探测器有了长足的发展，因其具有便于携带、功耗造价低、可靠性好等优点，愈来愈广泛地应用在红外成像系统中［4］。

不同于单视场或多视场光学系统，红外连续变焦光学系统由于其在改变视场的同时，像面稳定清晰，不会发生目标丢失的问题，既可以大视场搜索目标，又可以小视场跟踪目标，其需求日益增强［5－6］。

为了接收到尽可能多的红外辐射能量，必须增大光学系统的相对孔径，即F数要尽可能的小。

相对孔径增大1倍，接收到的能量就能增大4倍。

辐射能量大幅度的提高，从而大大提高了系统的温度灵敏度，可以看到更多的景物细节，画面在感官上也更加舒适。