基于制冷型320×240凝视焦平面阵列探测器，设计了30x中波红外大倍率连续变焦光学系统。详细介绍了连续变焦光学系统的选型及其初始结构的计算方法。系统采用硅和锗两种普通红外材料，通过引入非球面校正系统轴外像差，实现了30-900rmn的连续变焦，F数为4，工作波段为3．7～4．8μm，满足100％冷光阑效率，在空间频率为16lp／mm处，系统MTF值大于O．5。系统具有变倍比大，结构紧凑，光学总长短和全焦距范围内像质好，分辨率高等优点，满足设计要求。

针对目前国内市场遥控武器站遥控枪塔的CCD瞄准镜不能在整个焦距范围内任意视场进行瞄准射击的问题,设计了一个前置分划板连续变焦CCD瞄准镜光学系统。它不同于一般的变焦系统,该系统采用补偿组线性运动,变倍组凸轮曲线运动的变焦方式来保证像面稳定。系统变焦比为5：1,在一定焦距范围内实现连续变焦,并且通过采用分划板前置的方式,实现了在整个焦距范围内任意视场都可进行瞄准射击,瞄准精度稳定可靠。引入场镜组校正场曲,成像质量较好。应用动态光学理论给出了变倍组、补偿组的变焦运动曲线解析式。结构紧凑,变焦行程短,变焦轨迹平滑,像面稳定。

介绍了光学连续变焦物镜的工作原理以及光路计算过程。对绘图法设计凸轮轮廓产生误差的原因进行了简单分析。利用Pro/E设计软件,对凸轮零件轮廓进行了三维详细设计,准确还原了连续变焦光学系统中变倍组和补偿组透镜的运动规律,提高了凸轮轮廓的设计精度。