红外连续变焦镜头凸轮曲线优化及运动学仿真

随着制造技术的发展,机械补偿式变焦镜头的使用也越来越广泛。光学系统变焦的精确性、平滑性和驱动力均衡性主要取决于变焦凸轮,而变焦凸轮的压力角与凸轮外径、凸轮转角范围以及变倍组的运动规律有关。本文以某款红外连续变焦镜头为例,不改变凸轮外径和凸轮转角范围,对变倍组的运动规律进行优化设计,并通过ADAMS对优化后的模型进行运动学仿真。仿真结果表明:该优化方法可以降低变焦凸轮在短焦段和长焦段的压力角,消除变倍组等速运动时的刚性冲击。

透射式红外镜头杂散光分析与抑制结构设计

为降低严重的外杂散光对红外探测系统成像性能的影响,对系统的遮光罩、挡光环和镜筒的消光螺纹设计优化。通过ProE软件和TracePro软件建立红外镜头的光机模型,采用正向光线追迹法,进行杂散光仿真分析,计算不同的光源离轴角度下的点源透过率值(PST),结合MATLAB软件绘制不同疏密程度的消光螺纹镜头消杂散光的PST曲线,并进一步验证三角形消光螺纹的抑制效果。结果表明:设计的挡光环能抑制部分杂散光;添加合理的消光螺纹后能有效抑制红外镜头杂散光;适当增加消光螺纹的密度并采用三角形螺纹,相比无消光螺纹情况下PST值下降1~2个数量级。当杂散光入射角大于临界入射角30?时,杂散光抑制能达到阈值指标,满足杂散光抑制工作需求。

红外连续变焦镜头的结构设计与热分析

随着红外技术的不断发展,红外连续变焦镜头的应用越来越广泛。为了避免环境温度变化影响红外连续变焦镜头的成像质量,对改变过凸轮的红外镜头进行了光机热分析。建立连续变焦红外镜头的有限元模型,通过热分析对其模型进行处理,完成对有限元模型的热分析,并求解出不同情况下凸轮槽时镜头的位移云图、不同情况下镜片的位移云图、不同角度时凸轮的位移云图和不同角度下镜片的位移云图。结果表明,热光分析方法可以模拟红外光学系统的实际使用情况,并可以预测实际使用条件下的工作条件,对光学系统的设计具有重要的指导意义。